Trascrizione e traduzione

Scuola secondaria di secondo gradoBiologiaTrascrizione del filamento codificante e decodifica con il codice genetico standard in una cornice di lettura scelta, con arresto al primo codone di stop nella cornice

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Informazioni su questo esperimento

Segui la relazione tra il DNA codificante, il suo filamento stampo complementare, un trascritto di RNA e un polipeptide. Trascrivi una base alla volta, poi lascia che una finestra ribosomiale elabori codoni completi. La cornice scelta rende esplicito il raggruppamento in triplette e un codone di stop interrompe la decodifica senza aggiungere un amminoacido.

Obiettivi di apprendimento

  • Distingui il DNA codificante dal filamento stampo usato per la trascrizione.
  • Raggruppa un trascritto in triplette in una cornice di lettura specificata.
  • Distingui un segnale di stop da un residuo amminoacidico.

Come si usa

  1. 1Trascrivi alcune basi e confronta l’mRNA con il DNA codificante e il filamento stampo.
  2. 2Completa la trascrizione, poi decodifica i codoni uno per uno osservando la crescita della proteina.
  3. 3Raggiungi il codone di stop predefinito e conta gli amminoacidi separatamente dai codoni decodificati.
  4. 4Cambia la cornice di lettura oppure applica un’altra breve sequenza e confronta i risultati della ricerca.

Il modello

Corrispondenza di trascrizione del filamento codificante
Posizioni dei triplette in una cornice di lettura selezionata

Ipotesi

  • L’input è una sequenza di DNA codificante priva di introni, scritta da 5′ a 3′. Il filamento stampo allineato è il suo complementare, scritto da 3′ a 5′; l’mRNA corrisponde al DNA codificante, con U al posto di T.
  • Viene utilizzato il codice genetico standard della tabella 1 di NCBI. La ricerca inizia nella cornice selezionata, senza cercare un codone di inizio. Il primo UAA, UAG o UGA nella cornice interrompe la decodifica.
  • I codoni terminali incompleti non vengono tradotti. Sono esclusi il processamento dell’RNA, il macchinario di inizio, i codici genetici alternativi, il ripiegamento delle proteine e la regolazione dell’espressione. La velocità operativa è un controllo di visualizzazione, non una previsione della velocità cellulare.

Provalo in classe

  1. Q1Perché la sequenza del filamento stampo differisce dall’mRNA, mentre il DNA codificante gli corrisponde quasi perfettamente?
  2. Q2Perché uno spostamento della cornice di lettura può cambiare tutti i codoni successivi?

Domande frequenti

Questo permette di prevedere se una cellula reale esprime la sequenza inserita?

No. Determina la corrispondenza di trascrizione e cerca i codoni, senza modellare l’inizio o la regolazione.

Perché il codone di stop aumenta il conteggio dei codoni decodificati, ma non la lunghezza della proteina?

È un segnale di rilascio e non contribuisce alcun residuo di amminoacido.