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Esistono alterazioni sporadiche del codice universale

L'universalità del codice genetico è sorprendente, ma esistono alcune eccezioni che tendono ad interessare i codoni coinvolti nell'inizio o nella terminazione e sono dovute alla produzione (o all'assenza) di tRNA che rappresentano certi codoni. Quasi tutti i cambiamenti che permettono ad un codone di rappresentare un amminoacido interessano i codoni di termine. Ad esempio alcuni protozoi leggono UAA e UAG come glutammina invece che come segnali di termine, in altri UAA è usato come codone di termine e UAG non è presente. Comunque, l'acquisizione di una funzione codificante da parte di un codone di termine richiede due tipi di cambiamenti: un tRNA deve maturare in modo da riconoscere il codone e il fattore di rilascio di classe I deve mutare in modo da non provocare terminazione a livello di questo codone. L'altro tipo comune di cambiamento è la perdita del tRNA che risponde ad un codone, così che il codone non specifica più nessun amminoacido. Eccezioni al codice genetico universale si trovano anche nei mitocondri di parecchie specie. Il cambiamento più antico è stato l'impiego di UGA per codificare triptofano, che è comune a tutti i mitocondri (non vegetali). Alcuni di questi cambiamenti rendono il codice più semplice sostituendo due codoni che avevano significati diversi con una coppia che ha un solo significato. Coppie di questo tipo comprendono, ad esempio, UGG e UGA, entrambi per il triptofano invece che uno per il triptofano e l'altro di termine. Tutto questi cambiamenti sono potuti avvenire nei mitocondri in quanto sintetizzano soltanto un piccolo numero di proteine (circa 10), e quindi il problema dell'effetto distruttivo dovuto ai cambiamenti di significato è molto meno grave. Per questo motivo il numero minimo di tRNA secondo la ipotesi del vacillamento è 31 ma nei mitocondri di mammifero se ne trovano solo 22, in seguito a una ipersemplificazione dell’appaiamento codone-anticodone, e ad alcuni cambiamenti di codice di lettura.
Inoltre, bisogna aggiungere, che in singoli geni si verificano cambiamenti specifici nella lettura del codice. La specificità di questi cambiamenti implica che la lettura di un codone particolare sia influenzata dalle basi circostanti, quindi che il riconoscimento di un codone dipenda dal contesto. Un esempio notevole è l'incorporazione dell'amminoacido modificato selenocisteina, a livello di certi codoni UGA all'interno di geni che codificano selenoproteine, che catalizzano reazioni di ossido-riduzione, sia nei procarioti che negli eucarioti. Il codone UGA interno è letto da un seleno-Cys-tRNA. Questa reazione insolita è determinata dalla struttura secondaria locale dell'mRNA, in particolare dalla presenza di un'ansa a forcina a valle dell'UGA (questo è il contesto particolare).
Tratto da BIOLOGIA MOLECOLARE di Domenico Azarnia Tehran
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