genetica batterica Flashcards
(53 cards)
Cosa studia la genetica?
Studia i meccanismi attraverso cui i caratteri sono trasferiti da un organismo ad un altro e sono espressi.
Quali sono le macromolecole informazionali alla base del flusso dell’informazione genica?
DNA (contiene le informazioni geniche) e RNA (intermediario che traduce le informazioni in proteine).
Quali sono le tre tappe fondamentali del flusso dell’informazione genica nei procarioti?
1- Replicazione del DNA; 2- Trascrizione (da DNA a mRNA); 3- Traduzione (da mRNA a proteina).
Cos’è il “genoma batterico” e da cosa è fondamentalmente costituito nei batteri?
È l’apparato che detiene l’informazione necessaria per la biogenesi, riproduzione, omeostasi e adattabilità della cellula. Nei batteri, è fondamentalmente costituito da DNA organizzato in un unico cromosoma circolare presente nel citoplasma (nucleoide).
Quali sono i tre componenti di un nucleotide?
Uno zucchero pentoso (ribosio per RNA, desossiribosio per DNA), una base azotata (purina o pirimidina) e una molecola di fosfato.
Come si forma un “nucleoside” e come si ottiene un “nucleotide”?
Un nucleoside si forma quando una base azotata si lega al C1 dello zucchero pentoso tramite un legame glicosidico. Un nucleotide si ottiene aggiungendo uno o più gruppi fosfato al nucleoside.
Che tipo di legame unisce i nucleotidi in una catena polinucleotidica?
Legame fosfodiestere (tra il gruppo fosfato in posizione 5’ di un nucleotide e il gruppo ossidrile in posizione 3’ dello zucchero del nucleotide successivo).
Descrivi brevemente la struttura secondaria del DNA (doppia elica).
È formata da due filamenti polinucleotidici orientati in senso antiparallelo, avvolti l’uno intorno all’altro. La stabilità è data dall’appaiamento specifico delle basi complementari (A con T, G con C) mediante legami idrogeno.
Oltre al cromosoma, quali altri “elementi genetici accessori” possono essere presenti nei batteri?
Plasmidi, profagi (genomi virali integrati), elementi genetici trasponibili.
Come è organizzato il DNA nel nucleoide batterico nonostante la sua grande lunghezza?
È organizzato in “domini superavvolti”, raggomitolato e compattato. La forma superavvolta occupa circa un quarto della cellula.
Qual è la differenza nel compattamento del cromosoma tra eucarioti e procarioti riguardo agli istoni?
Negli eucarioti è controllato dagli istoni (proteine cariche positivamente che formano i nucleosomi). Nei procarioti gli istoni sono assenti e sostituiti da proteine associate al nucleoide (NAP).
Quali enzimi controllano lo stato topologico (rilassamento/superavvolgimento) del DNA?
Le topoisomerasi: la DNA girasi (topoisomerasi di tipo II) introduce superavvolgimenti, mentre la DNA topoisomerasi I la rilassa.
Cos’è il “sito ori” e il “sito ter” nel cromosoma batterico?
o Sito ori (origine di replicazione): Punto preciso del cromosoma da cui inizia la replicazione bidirezionale.
o Sito ter (terminazione): Zona diametralmente opposta al sito ori dove termina la replicazione.
In che modo la maggior parte del DNA nei batteri è “codificante” rispetto agli eucarioti?
Nei batteri, gran parte del DNA è codificante per proteine (>98%). Negli eucarioti (es. Homo sapiens), questa percentuale si inverte (circa 2% codificante).
Cosa si intende per replicazione “semiconservativa” del DNA?
Ogni nuova doppia elica di DNA formata è costituita da un filamento parentale (originale) e un filamento neosintetizzato
Da dove inizia la replicazione del cromosoma batterico e come procede?
Inizia da un punto specifico (sito ori o oriC). La doppia elica si apre e la replicazione avviene su entrambi i filamenti, partendo dalla forcella di replicazione e muovendosi in direzioni opposte (struttura a theta).
Spiega la differenza tra “filamento leading” (guida) e “filamento lagging” (copia o ritardato) durante la replicazione.
o Filamento leading: Sintetizzato in modo continuo nella direzione 5’→3’ seguendo l’apertura della forcella.
o Filamento lagging: Sintetizzato in modo discontinuo, sotto forma di corti frammenti (frammenti di Okazaki), sempre in direzione 5’→3’, ma in direzione opposta all’avanzamento generale della forcella.
Quali sono le funzioni principali delle seguenti proteine nella replicazione: DNA elicasi, DNA primasi, DNA polimerasi III, DNA polimerasi I, DNA ligasi?
o DNA elicasi: Separa i due filamenti di DNA rompendo i legami idrogeno.
o DNA primasi: Sintetizza corti inneschi (primer) di RNA necessari per l’inizio della sintesi da parte della DNA polimerasi.
o DNA polimerasi III: Principale enzima di sintesi, aggiunge desossiribonucleotidi al filamento in crescita.
o DNA polimerasi I: Rimuove gli inneschi di RNA e li sostituisce con DNA.
o DNA ligasi: Lega i frammenti di DNA neosintetizzati (es. i frammenti di Okazaki) formando legami fosfodiesterici.
Cos’è il “proofreading” (correzione di bozze) effettuato dalla DNA polimerasi?
È la capacità dell’enzima DNA polimerasi di verificare la corretta incorporazione dei nucleotidi durante la sintesi e di rimuovere eventuali nucleotidi errati, correggendo così gli errori.
Cos’è la “trascrizione”?
È il processo di sintesi di un filamento di RNA (mRNA, tRNA, rRNA) utilizzando uno stampo di DNA. L’informazione genica viene copiata dal DNA all’RNA.
Quali sono i tre tipi principali di RNA presenti nella cellula batterica e le loro funzioni?
o RNA messaggero (mRNA): Trasferisce l’informazione genetica dal DNA ai ribosomi per la sintesi proteica.
o RNA transfer (tRNA): Trasferisce gli amminoacidi specifici ai ribosomi durante la sintesi proteica, decodificando il messaggio dell’mRNA.
o RNA ribosomale (rRNA): Componente strutturale e funzionale dei ribosomi.
: Qual è l’enzima principale responsabile della trascrizione? Richiede un innesco?
L’RNA polimerasi. A differenza della DNA polimerasi, non richiede un innesco (primer) per iniziare la sintesi.
: Cos’è un “promotore” e un “terminatore” nella trascrizione?
o Promotore: Regione specifica del DNA a cui si lega l’RNA polimerasi per iniziare la trascrizione.
o Terminatore: Sequenza specifica del DNA che segnala la fine della trascrizione, causando il distacco dell’RNA polimerasi e dell’RNA neosintetizzato.
Cos’è il “fattore sigma (σ)” e quale ruolo svolge nella trascrizione batterica?
È una subunità proteica dell’RNA polimerasi batterica che riconosce specificamente la sequenza del promotore sul DNA, permettendo l’inizio della trascrizione. Diversi fattori sigma possono riconoscere diversi set di promotori.
