L’acido nucleico e la sintesi proteica sono collegati attraverso una serie di passaggi che avvengono all’interno delle cellule biologiche. Le informazioni genetiche di un organismo vivente, che è codificato nel suo acido desossiribonucleico (DNA), sono espresse attraverso la sintesi di proteine. Le interazioni tra acido nucleico e sintesi proteica possono essere suddivise in due processi: trascrizione, in cui le informazioni nel DNA sono trascritte su un modello di acido ribonucleico (RNA) e traduzione, in cui il modello di RNA viene utilizzato per formare una proteina.
Una molecola di DNA è costituita da due lunghe catene di subunità chiamate nucleotidi, che sono legate tra loro per formare la caratteristica forma a doppia elica. Ogni nucleotide include un componente molecolare noto come nucleobase, di cui esistono quattro tipi: adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T). Nell’RNA, la timina è sostituita dall’uracile (U). Le informazioni genetiche dell’organismo sono memorizzate in schemi ripetitivi di queste quattro basi. Ogni nucleobase forma una coppia di basi con una nucleobase complementare sul filo opposto: l’adenina si lega alla timina o all’uracile e la guanina si lega alla citosina.
Durante la trascrizione, il primo passo per collegare l’acido nucleico e la sintesi proteica, gli enzimi dividono il DNA nei suoi due filamenti costituenti. Una molecola di RNA messaggero (mRNA) viene quindi assemblata dal modello di DNA esposto. L’MRNA è formato da enzimi che attaccano le nucleobasi complementari a quelle nel DNA, creando una copia delle informazioni in una catena di nucleotidi. Questa catena viene quindi rilasciata dal DNA, formando una molecola di mRNA a singolo filamento.
La trascrizione si verifica nel nucleo della cellula, ma il passaggio successivo, la traduzione, avviene nel citoplasma, in particolare nel sito di organelli noti come ribosomi. L’MRNA si sposta sul ribosoma ed è decodificato in serie di codoni a tre nucleotidi. Ogni codone in mRNA corrisponde a un anticodone complementare trasportato da una molecola di trasferimento di RNA (tRNA). Ad esempio, il codone mRNA con basi GAU corrisponde all’anticodone CUA tRNA.
Ogni molecola di tRNA è costituita dalla tripletta nucleotidica attaccata a uno specifico aminoacido. Mentre i tRNA si legano al filamento di mRNA, gli aminoacidi che trasportano si legano insieme, formando una catena polipeptidica. Alla fine, la traduzione viene interrotta e la catena polipeptidica viene completata, formando una proteina.
Trascrizione e traduzione collegano la sintesi di acido nucleico e proteine ??in molteplici modi. Le informazioni contenute nell’mRNA controllano la sequenza degli amminoacidi nella catena polipeptidica e quindi determinano la formazione della proteina. MRNA è costruito dalla sequenza originale del DNA. Anche il TRNA, un altro acido nucleico, svolge un ruolo importante nella costruzione della catena polipeptidica. In questo modo, la sintesi di acido nucleico e proteine ??sono concetti biologici che sono strettamente collegati.