La sintesi proteica

Gli RNA ribosomiale e di trasporto svolgono la loro funzione nel citoplasma
Ora che conosciamo il codice genetico, possiamo chiederci in che modo l'informazione codificata nel DNA è trascritta nell' mRNA venga successivamente tradotta nella specifica frequenza di amminoacidi di una catena
polipeptidica. I principi base di questa traduzione sono gli stessi nelle cellule procariote come in quelle eucariote. La sintesi delle proteine richiede, oltre all'mRNA, altri 2 tipi di RNA: l'RNA ribosomiale e l'RNA di trasporto.
I ribosomi sono i siti della sintesi proteica e sono costituiti per 1/3 da proteine e per 2/3 da RNA; il tipo di RNA che essi contengono è detto RNA ribosomiale. Ogni ribosoma è formato da 2 subunità ognuna composta da rRNA e proteine specifiche:
_La subunità più piccola, detta subunità minore, ha un sito di legame per l'RNA messaggero;
_La subunità più grande, o subunità maggiore, ha 3 siti di legame per gli RNA di trasporto.
Le molecole di RNA di trasporto (tRNA) possono essere invece paragonate a un dizionario bilingue che traduce il linguaggio degli acidi nucleici in quello delle proteine. Le cellule contengo più di 20 diverse molecole di tRNA, almeno una per ciascuno dei diversi amminoacidi. Ognuna di queste molecole è costituita da circa 80 nucleotidi legati insieme in un'unica catena e ha la caratteristica configurazione a trifoglio( vedi immagine). La catena termina sempre con una sequenza CCA presso la sua estremità 3'; presso questa estremità un amminoacido si lega a un suo tRNA specifico. Alcune parti della sequenza nucleotidica sono uguali in tutti i tRNA, mentre le altre variano a seconda del particolare tRNA. Un secondo tipo di attacco è costituito da 3 nucleotidi che formano un anticodone, complementare a uno specifico codone del mRNA.
Un' altra regione della molecola di tRNA funziona come sito di riconoscimento per un enzima chiamato amminoacil-tRNA sintetasi.
Anche il processo di traduzione avviene in tre fasi successive
La sintesi proteica e detta traduzione. Anche la traduzione, così come la trascrizione, si svolge in tre fasi: inizio, allungamento e terminazione. La prima fase, l'inizio, comincia quando la subunità minore del ribosoma si attacca al filamento di mRNA presso l'estremità 5'. Nei procarioti, l'estremità iniziale dell'mRNA si attacca al ribosoma anche se il resto della molecola è ancora in fase di trascrizione. Poi, il primo tRNA si colloca in modo da appaiarsi col codone d'inizio dell'mRNA. Questo codone è in genere 5'-AUG3' ed è complementare all'anticodone 3'-UAC-5' del tRNA. Nei procarioti il tRNA che ha questo anticodone porta con sè una forma modificata dell'amminoacido metitonina, nota come fMet. Questo sarà pertanto il primo amminoacido della catena polipeptidica in via di formazione, fMet viene generalmente rimossa dal polipeptide. La combinazione fra la subunità minore, l'mRNA e il tRNA d'inizio è detta complesso d'inizio. Una volta che questo si è formato, la subunità maggiore  si attacca a quella minore e il tRNA d'inizio, con la fMet, va a occupare il sito p della subinità maggiore, che p uno dei tre siti di legame del ribosoma con il tRNA. L'energia necessaria per questa tappa,che completa la fase iniziale, viene fornita dall'idrolisi del nucleotide guanosina trifosfato (o GTP).
All'inizio della seconda fase, quella seconda frase, quella di allungamento, il secondo codone dell'mRNA si trova in corrispondenza del sito A della subunità maggiore. Un tRNA con l'anticodone complementare si inserisce sulla molecola di un mRNA e, con il suo amminoacido, viene a occupare il sito A del ribosoma. A questo punto entrambi i siti, Ae P, sono occupati e si forma un legame peptidico tra i due amminoacidi, attaccando il primo al secondo. L'mRNA poi scorre in avanti di un codone nel ribosoma; di conseguenza:
_il primo tRNA si sposta nel sito E e viene liberato;
_il secondo tRNA, al quale ora sono attaccati fMet e il secondo amminoacido, passa dal sito A al sito P;
_un terzo complesso amminoacido-tRNA si inserisce nel sito A, adesso libero, di fronte al terzo codone dell'mRNA.
Quindi l'operazione si ripete.Di volta in volta il sito E riceve il tRNA che deve allontanarsi, il sito P accetta il tRNA recante la catena polipeptidica in formazione e il sito A accoglie il tRNA con il nuovo amminoacido che si dovrà aggiungere alla catena. Al''estremità finale del filamento di mRNA è presente uno dei tre codoni che portano il segnale di arresto. Non esistono tRNA con anticodoni corrispondenti a queste triplette di stop e durante la fase di terminazione nel sito A non entrerà alcun tRNA, ma si inserirà una proteina detta fattore di rilascio. Quando si giunge a un codone di terminazione, la traduzione cessa, la catena polipeptidica viene rimossa e le due subunità ribosomiali si separano. Durante il processo di allungamento, nelle cellule procariote la parte iniziale della molecola dell'mRNA rimane libera e un altro ribosoma può formare con essa un complesso di d'inizio. Un gruppo di ribosomi che legge la stessa molecola di mRNA è detto polisoma, o poliriboosoma. I polisomi sintetizzano contemporaneamente molte copie di un polipeptide a partire dalle istruzioni trasportate da una unica molecola di mRNA.