La traduzione dell'RNA messaggero

Il processo di traduzione dell'mRNA consiste nella decifrazione del codice genetico e quindi nel tradurre il linguaggio dei codoni con la concatenazione degli amminoacidi ed è, quindi, il cuore della sintesi proteica.

• La traduzione porta, al termine, la formazione di un polipeptide. Essa avviene nei ribosomi; questi ultimi sono spesso situati sul reticolo endoplasmatico rugoso, ma alcuni si trovano sparsi nel citosol (ribosomi liberi) e sintetizzano solo certe proteine. Anche il processo di traduzione si compone, come la trascrizione, di tre fasi successive:

1. La fase di inizio consiste nell'aggancio all'mRNA da parte della subunità minore del ribosoma all'estremità 5' e del corretto tRNA al primo codone: quest'ultimo corrisponderà sempre alla tripletta AUG perciò il primo tRNA porterà sempre l'amminoacido "metionina" e si chiama tRNA iniziatore (complesso d'inizio); successivamente, la subunità maggiore del ribosoma si attacca sopra al complesso d'inizio, col tRNA iniziatore occupante il sito P.
2. Si procede alla fase di allungamento, quando continua la decifrazione dell'mRNA. Ora, un altro tRNA (codificante il secondo codone) si posiziona nel sito A. A questo punto, interviene la peptidil-transferasi, un'enzima presente nella subunità maggiore del ribosoma (catalizzato dall'rRNA) che permette il legame peptidico tra l'amminoacido del tRNA nel sito P e l'amminoacido di quello nel sito A. Solo ora, il ribosoma scorre di un codone: quindi, il tRNA iniziatore si trova nel sito E dove viene liberato, il sito P è ora occupato dal tRNA prima posizionato nel sito A mentre a quest'ultimo si aggancia un nuovo tRNA corrispondente al nuovo codone. Il processo si ripete.
3. Quando nel sito A arriva un codone di arresto, inizia la fase di terminazione: dato che non esistono tRNA corrispondenti alle triplette di stop, si inserisce al suo posto una proteina detta fattore di rilascio che simula l'azione del tRNA (mimetismo molecolare). Essa libera il tRNA, il polipeptide frutto della traduzione e le subunità ribosomiali.

• A questo punto, come si conclude la sintesi proteica? E cosa ne è stato degli RNA?

1. L'mRNA è ancora nel citosol: la traduzione non lo destabilizza e può essere tradotto continuamente. L'mRNA, dopo un certo lasso di tempo, si degraderà nei nucleotidi suoi componenti.
2. Il ribosoma si trova separato nelle sue 2 subunità in attesa di un altro filamento di RNA messaggero da tradurre; rimane nel citosol se si tratta di un ribosoma libero, altrimenti giace in prossimità del reticolo endoplasmatico rugoso.
3. I tRNA tornano attivi grazie ad un continuo processo di amminoacilazione.
4. Il polipeptide è già funzionale se tradotto da ribosomi liberi perchè questi ultimi si occupano solo di proteine mitocondriali, nucleari o cloroplastiche. In caso contrario, è indirizzato all'apparato del Golgi dove subirà gli adattamenti di forma necessari per diventare definitivamente una proteina funzionale; poi sarà chiuso in una vescicola e inviato in specifiche aree (cellulari o extracellulari).

Fotografia al microscopio elettronico dell'apparato del Golgi