Il m-RNA , l’ (r-RNA) e il (t-RNA) sono i tipi di acido ribonucleico presenti nelle cellule
L’RNA acronimo di acido ribonucleico è una molecola essenziale nella codifica, decodifica, regolazione e espressione dei geni.
RNA messaggero
L’m-RNA si occupa di trasportare le informazioni codificate nel DNA al citoplasma. Esso contiene solo le quattro basi principali e si presenta sotto forma di filamento su cui sono presenti triplette di nucleotidi. Viene sintetizzato nel nucleo durante il processo di trascrizione, in cui la sequenza di basi di un filamento di DNA è trascritta enzimaticamente in forma di un singolo filamento di m-RNA. La sequenza base del filamento di m-RNA è complementare a quella del filamento del DNA da cui è stato copiato. L’m-RNA gioca un ruolo fondamentale nella sintesi proteica in quanto prende le istruzioni dal DNA e viene utilizzato come stampo dai ribosomi che leggono tali informazioni per produrre una proteina corretta e funzionante.
Dopo la trascrizione, l’m-RNA passa nel citoplasma e quindi sui ribosomi, dove serve da stampo per la disposizione sequenziale degli amminoacidi nella sintesi proteica. L’m-RNA si trova in forme molto diverse che variano in modo notevole sia per quanto attiene il peso molecolare che la sequenza di basi. Infatti, ciascuna delle migliaia di proteine diverse che vengono sintetizzate a livello cellulare è codificata da un m-RNA specifico o da un segmento della molecola di RNA.
E’ stato possibile dimostrare che ciascun m-RNA presenta una struttura nucleotidica particolare. I messaggeri codificanti per piccole proteine sono costituiti da alcune centinaia di nucleotidi, mentre quelli codificanti per proteine grandi ne comprendono varie migliaia. Ogni m-RNA è caratterizzato dal codone di inizio AUG, specifico per l’amminoacido metionina. Il segnale di terminazione della sintesi della catena polipeptidica, invece, è rappresentato da tre codoni UAA, UGA e UAG.
RNA transfer
Gli RNA transfer sono molecole relativamente piccole che funzionano da trasportatori di singoli amminoacidi specifici durante la sintesi proteica dei ribosomi. Hanno pesi molecolari che vanno da 23000 a 28000. Contengono dai 75 ai 90 nucleotidi ed ha una struttura a quattro lobi che ricordano la caratteristica forma del trifoglio.
Un lobo riconosce tramite un anticodone la tripletta sul m-RNA corrispondente all’amminoacido trasportato dal transfer; un altro riconosce l’enzima che attacca l’amminoacido al transfer; un terzo è il sito di riconoscimento del ribosoma. Trasferisce ai ribosomi i vari amminoacidi, che uniti fra loro formano un legame peptidico che è il precursore della sintesi proteica. I t-RNA agiscono da adattatori tra i codoni e gli amminoacidi che essi stessi individuano. Esistono molte varianti di molecole di t-RNA, ma a ciascuna è legato un amminoacido specifico e ciascuna riconosce un particolare codone, o codoni dell’m-RNA.
Ciascuno dei 20 amminoacidi presenti nelle proteine ha almeno un t-RNA che gli corrisponde e alcuni hanno più di un t-RNA. Ad esempio, vi sono cinque t-RNA diversi specifici per il trasporto della leucina nelle cellule di E.coli. Inoltre, vi sono diversi tipi di t-RNA per un dato amminoacido nei mitocondri e nel citoplasma delle cellule eucariote. I t-RNA, oltre alle basi azotate principali puriniche e pirimidiniche, contengono un elevato numero di basi rare che derivano da modificazioni enzimatiche post-trascrizionali, come ad esempio la pseudouridina, la diidrouridina, l’ipoxantina, la timina e la metilguanina.
Tali basi non sono essenziali per la funzione del t-RNA, ma le cellule che non le possiedono hanno una velocità di crescita ridotta. Ciò induce a credere che le basi modificate migliorano la funzione del t-RNA. Le molecole di t-RNA hanno in comune particolari caratteristiche: ad un estremo della catena di nucleotidi contengono un residuo terminale di acido guanidilico, mentre all’altra estremità contengono la sequenza terminale CCA.
RNA ribosomiale
L’r-RNA costituisce fino al 65% della massa dei ribosomi, organuli adibiti alla biosintesi delle proteine. La maggior parte dei ribosomi è costituita da RNA ribosomiale che non ha un ruolo attivo, ovvero una diretta capacità enzimatica, ma è determinante per il riconoscimento dell’RNA di trasporto e, di conseguenza, per la sintesi proteica.
È al livello dell’RNA ribosomiale che avviene l’aggancio di numerosi antibiotici che interferiscono con i processi di costruzione delle proteine; alcuni di questi antibiotici sono il cloramfenicolo, l’eritromicina, la ricina e la streptomicina. Una importante caratteristica dell’RNA ribosomiale è data dal fatto che risulta essere estremamente conservato. Per questo motivo i geni che codificano per questo tipo di molecola sono osservati per stabilire le relazioni filogenetiche o, più in generale, per poter classificare la specie in questione. Questo argomento è inoltre di prima scelta per sostenere la teoria evoluzionistica secondo la quale tutti gli organismi hanno una diversità morfofunzionale che deriva da un lontano antenato comune
