Il processo di trascrizione In biologia, implica il processo di replicazione di una sezione di un filamento di DNA in un filamento di RNA messaggero (mRNA). L'mRNA contiene quindi la sequenza di basi nucleiche che è complementare alla parte del DNA. La successiva trascrizione avviene in tutti gli eucarioti, compreso l'uomo, all'interno del nucleo cellulare, mentre la successiva traduzione, la traduzione dell'mRNA in una specifica proteina del citoplasma, avviene sui ribosomi.
Qual è la trascrizione?
Il processo di trascrizione è il primo stadio nella conversione dell'informazione genetica in proteine, contrariamente alla replicazione, non si tratta di fare una copia dell'intero genoma, ma solo di parti specifiche di un filamento di DNA.
In una certa sezione di un filamento di DNA, il legame con il suo filamento parziale complementare nella doppia elica viene prima interrotto rompendo i legami a idrogeno. L'aggiunta di nucleotidi di RNA liberi all'area da copiare crea una nuova sezione complementare, che però è costituita da acidi ribonucleici e non da acidi desossiribonucleici come nel DNA.
Il segmento di RNA risultante è praticamente la copia funzionante del segmento di DNA ed è chiamato RNA messaggero (mRNA). L'mRNA che nasce all'interno del nucleo cellulare si separa dal DNA e viene trasportato attraverso la membrana del nucleo cellulare nel citosol, dove avviene la traduzione, la conversione dei codoni dell'RNA nella corrispondente sequenza amminoacidica, cioè la sintesi della proteina.
La sequenza di tre (triplette) di basi azotate sull'mRNA, chiamata codone, determina un amminoacido ciascuna. In accordo con la sequenza dei codoni dell'mRNA, gli amminoacidi corrispondenti vengono assemblati in polipeptidi e proteine tramite legami peptidici.
Funzione e compito
In biologia, la trascrizione soddisfa il primo dei due processi principali che convertono le informazioni genetiche, disponibili come sequenze di basi azotate del DNA, nella sintesi delle proteine. L'informazione genetica è costituita da sequenze di tre, cosiddette triplette o codoni, ciascuna delle quali rappresenta un amminoacido, per cui alcuni amminoacidi possono anche essere definiti da codoni diversi.
La funzione della trascrizione consiste nella produzione di un filamento di mRNA le cui basi azotate - in questo caso basi ribonucleine e non basi desossiribonucleiche - corrispondono al pattern complementare del segmento di DNA espresso. L'mRNA generato corrisponde quindi a una sorta di template negativo del segmento del gene espresso, che può essere utilizzato per la sintesi una tantum della proteina codificata e viene quindi nuovamente riciclato.
Il secondo processo principale per convertire le informazioni genetiche in proteine specifiche è la traduzione, nel corso della quale gli amminoacidi vengono legati insieme e legati peptidicamente per formare proteine secondo la codifica dell'mRNA.
La trascrizione consente la lettura selettiva delle informazioni genetiche e il trasporto sotto forma di copie complementari dal nucleo cellulare al citosol e, indipendentemente dal segmento di DNA corrispondente, per costruire le proteine.
Uno dei vantaggi della trascrizione è che parti di un singolo filamento di DNA possono essere espresse per la produzione dell'mRNA senza che l'intero gene debba essere esposto a costanti cambiamenti fisiologici e quindi correre il rischio di mutare o altrimenti cambiare le sue proprietà.
Un altro vantaggio della trascrizione è il cosiddetto splicing e altri tipi di elaborazione dell'mRNA. Il processo di splicing prima libera l'mRNA dai cosiddetti introni, da codoni privi di funzione che non codificano per gli amminoacidi. Inoltre, i nucleotidi dell'adenina possono essere attaccati all'mRNA utilizzando l'enzima poli (A) polimerasi.
Nell'uomo, come in altri mammiferi, questa appendice, chiamata coda poli (A), è composta da circa 250 nucleotidi. La coda poli (A) si accorcia con l'aumentare dell'età della molecola di mRNA e determina la sua emivita biologica. Anche se non tutte le funzioni e i compiti della coda poli (A) sono sufficientemente noti, sembra almeno certo che protegga la molecola di mRNA dalla degradazione e migliori la convertibilità (traducibilità) in una proteina.
Malattie e disturbi
Simile alla divisione cellulare, dove possono verificarsi errori nella replicazione del genoma, il problema più comune legato alla trascrizione è un "errore di copia". O un codone viene "dimenticato" durante la sintesi dell'mRNA o viene creato un codone di mRNA errato per un determinato codone di DNA.
Si stima che tale errore di copia si verifichi approssimativamente ogni millesima copia. In entrambi i casi viene sintetizzata una proteina che integra un amminoacido non intenzionale in almeno un punto. Lo spettro degli effetti varia da "non evidente" al fallimento totale della proteina sintetizzata.
Se una mutazione genetica si verifica durante la replicazione o per altre circostanze, la sequenza di basi nucleiche mutate viene trascritta, poiché il processo di trascrizione non include il controllo della "correttezza" dei codoni.
Tuttavia, il corpo ha un meccanismo di riparazione del DNA ben sviluppato in cui sono coinvolti più di 100 geni negli esseri umani. Il meccanismo consiste in un ingegnoso sistema di riparazione immediata della mutazione genetica o sostituzione di una sequenza di basi del nucleo danneggiata, oppure minimizzare gli effetti se le prime due possibilità vengono eliminate.
Il fatto che la trascrizione avvenga senza un test preliminare dei geni comporta il rischio che la trascrizione possa essere coinvolta anche nella diffusione dei virus se i virus iniettano il proprio DNA nella cellula ospite e inducono la cellula ospite a creare il genoma dei virus, o parti di essi, mediante replica o trascrizione. Questi possono quindi innescare la malattia corrispondente. In linea di principio, questo vale per tutti i tipi di virus.
