Tutte le informazioni genetiche per un orgamismo sono contenute nel suo acido desossiribonucleico (DNA), situato all’interno delle sue cellule. È responsabilità dell’acido ribonucleico (RNA) della cellula utilizzare queste informazioni genetiche per sintetizzare tutte le proteine ??necessarie per la vita sia della cellula che dell’organismo. L’RNA è una delle tre macromolecole necessarie per tutti gli organismi viventi; gli altri due sono DNA e proteine. Per eseguire il processo di sintesi proteica, esistono tre tipi di RNA: RNA messaggero, RNA ribosomiale e RNA di trasferimento.
Le informazioni genetiche contenute nel DNA sono costituite da numerosi segmenti genetici, chiamati alleli. Ogni allele rappresenta il modello per la produzione di una specifica proteina. Queste proteine ??sono costituite da circa 20 aminoacidi, che possono essere considerati i mattoni delle proteine. L’ordine esatto degli aminoacidi per una data proteina è codificato sul DNA tramite una serie di nucleotidi, raggruppati in gruppi di tre. Ognuna di queste triplette nucleotidiche, chiamate codoni, corrisponde a un tipo di amminoacido.
Messenger RNA (mRNA) rappresenta una copia di uno di questi alleli del DNA. L’mRNA contiene tutte le triplette nucleotidiche, o codoni, necessarie per la sintesi di una data proteina, compresa la sequenza corretta. Quando la cellula determina che è necessaria la proteina contenuta nell’mRNA, l’mRNA viene spostato nel citoplasma della cellula, dove si collega con un ribosoma. Sono le triplette nucleotidiche dell’mRNA che vengono “lette” dagli scienziati, non le triplette del DNA.
L’RNA ribosomiale (rRNA) si combina con le proteine ??nel citoplasma cellulare per formare ribosomi. Questi ribsosomi si attaccano all’mRNA e facilitano la sintesi della nuova proteina. L’RRNA si sposta lungo la lunghezza del filamento di mRNA, come una cerniera, unendo insieme gli aminoacidi richiesti.
Transfer RNA (tRNA) è responsabile del rilascio degli amminoacidi adeguati ai ribosomi. Esistono almeno 20 diversi tRNA, uno per ogni aminoacido. Ogni tRNA porta il suo amminoacido assegnato e un anticodone corrispondente. Questo anticodone è una tripletta nucleotidica che è la corrispondenza opposta del codone dell’mRNA per l’amminoacido dato. Il tRNA legge l’mRNA e, se il suo anticodone corrisponde al codone dell’mRNA, rilascia il suo amminoacido all’rRNA per l’elaborazione.
Il sistema RNA della cellula è un processo in due fasi. Innanzitutto, le informazioni genetiche per un allele sul DNA vengono copiate in un filamento di mRNA dagli enzimi dell’RNA polimerasi, attraverso un processo chiamato trascrizione. In secondo luogo, le informazioni sull’mRNA vengono utilizzate per sintetizzare una proteina attraverso una traduzione della chiamata di processo.
Il processo di traduzione della cellula consiste in tre attività condotte contemporaneamente. L’mRNA funge da modello proteico, dirigendo l’assemblaggio della proteina. L’rRNA funge da fabbrica, fornendo supporto per la struttura e collegando gli aminoacidi. Il tRNA funge da veicolo di consegna, fornendo gli amminoacidi giusti al ribosoma quando è necessario. Il tRNA determina quando è necessario il suo amminoacido leggendo il progetto dell’mRNA.
Molti virus, attraverso un processo noto come ciclo litico, usano l’RNA per replicarsi e distruggere il loro ospite. Iniettano il loro mRNA dannoso nel nucleo di una cellula ospite. La cellula quindi utilizza inconsapevolmente questo mRNA per sintetizzare più virus. Alla fine, queste nuove particelle di virus escono dalla cellula e si diffondono ad altre cellule ospiti, ripetendo il ciclo mortale.