RNA ribosomiale

L'RNA ribosomiale o rRNA è un tipo di RNA presente nelle cellule procariotiche o eucariotiche; è parte integrante dei ribosomi. Da un punto di vista quantitativo, visto l'elevato numero di ribosomi presenti nella singola cellula, è il tipo di RNA più abbondante nel contesto endocellulare. È sintetizzato da particolari regioni del DNA definite DNA ribosomiale.

È importante sottolineare il fatto che l'rRNA non codifica per i ribosomi ma è parte integrante di questi organuli. In altre parole, i ribosomi sono formati da una serie di proteine (circa il 25%) legate a molecole di rRNA (circa il 75%).

RNA ribosomiale nei procarioti e negli eucarioti

La differenza tra procarioti ed eucarioti, per quanto riguarda l'rRNA ribosomiale è molto marcata. I procarioti codificano per 3 tipi di rRNA; la subunità piccola contiene rRNA 16S, la subunità grande possiede rRNA 23S e 5S. L'rRNA eucariotico è, invece, molto variabile in base al phylum in analisi. I mammiferi possiedono una subunità piccola con rRNA 18S e una subunità grande formata da rRNA 28S, 5.8S e 5S.

RNA ribosomiale e filogenesi

L'rRNA 16S (procariotico) è molto conservato e, per questo motivo, è utilizzato come orologio molecolare nelle indagini di filogenesi o per l'identificazione della specie. Piccole modifiche, di natura casuale, possono essere utilizzate per la costruzione di un albero filogenetico. A livello della sequenza del 16S si possono individuare delle regioni conservate che sono uguali nella totalità dei batteri, assieme a delle regioni semiconservate che invece sono identiche - o molto simili - a livello dei batteri dello stesso phylum. Altre regioni, definite variabili, sono molto differenti anche tra batteri imparentati. Per questa ragione, il sequenziamento e la verifica delle regioni variabili di due o più ceppi può servire per determinare se i batteri sono appartenenti alla stessa specie (regioni variabili con la stessa sequenza, oppure con un grado di somiglianza maggiore del 96%) oppure a specie differenti.

Trascrizione del rDNA in rRNA

L'rRNA è trascritto da regioni del DNA definite DNA ribosomiale o rDNA. In E. coli le tre subunità sono codificate in modo ordinato nel segmento di DNA; i geni del 16S, del 23S e del 5S sono presenti, rispettivamente, in direzione 5'->3'. Tra i geni e le loro estremità ci sono delle regioni spaziatrici che non codificano per rRNA e vengono, successivamente rimosse. In altre parole, in un primo momento si forma una molecola di pre-rRNA che viene processata dalle proteine ribosomiali per la sintesi di un ribosoma funzionante. In E. coli, un singolo promotore serve per la trascrizione dei tre geni e, sperimentalmente, è stato osservato che soltanto sette frammenti di DNA codificano per i tre geni appena illustrati.

Nei mammiferi la situazione è molto diversa. I geni sono ordinati secondo clusters  che sono presenti per diverse centinaia di volte nel genoma. Al pari di quanto osservato nei procarioti, anche nel genoma del mammifero sono presenti delle sequenze spaziatrici che vengono dapprima trascritte a formare il pre-rRNA e successivamente allontanate per formare l'rRNA funzionante. 

Biologia molecolare, genetica, biologia cellulare

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