Il DNA Flashcards
(52 cards)
Gene
unità base dell’ereditarietà, che in questo contesto può essere definito come il tratto di DNA responsabile della determinazione di un dato carattere.
Scoperta del 1953
J. Watson e F. Crick individuono la struttura tridimensionale del DNA e propongono il modello della doppia elica.
Nucleotide
formato da una base eterociclica azotata legata a uno zucchero pentoso (ribosio, nell’RNA o 2-desossiribosio, nel DNA), legato a sua volta a una molecola di acido fosforico. Idrolizzando un nucleotide si ottiene una molecola di acido fosforico e un nucleoside.
La base eterociclica
legata tramite l’atomo di azoto al carbonio anomerico dello zucchero (C1’). Le basi azotate si dividono in due gruppi:
basi pirimidiniche o pirimidine, derivate dall’eterociclo piramidina: citosina, timina e uracile;
basi puriniche o purine, derivate dall’eterociclo purina: adenina e guanina.
Doppia elica
nei primi anni ‘50, James Watson e Francis Crick, analizzando tutti i dati allora disponibili, individuarono la struttura tridimensionale del DNA delineando il noto modello della doppia elica.
Struttura del DNA
costituita da due filamenti polinucleotidici avvolti a elica intorno a un asse centrale. Ogni filamento è formato da uno scheletro di molecole di zucchero e gruppi fosfato alteernati: il gruppo ossidrilico del C5’ di un’unità di ribosio è legato al gruppo ossidrilico C3’ del ribosio successivo attraverso un legame (o ponte) fosfodiestereo. La dimensione del genoma viene descritta in termini di “paia di basi”.
Regola delle basi appaiate
le basi appaiate sono dette complementari, in particolare, l’adenina si appaia con la timina mediante due legami a idrogeno, mentre la guanina si appaia con la citosina attraverso tre legami a idrogeno.
Estremità 5’ e 3’
ogni filamento ha un’estremità 5’ e un’estremità 3’. Poiché nella doppia elica l’estremità 3’ di un filamento fronteggia l’estremità 5’ di quello complementare, i due filamenti si dicono antiparalleli.
Scoperta di Meselson e Stahl
dimostrano che la replicazione del DNA è semiconservativa, cioè che ognuna delle due molecole figlie di DNA è costituita da un filamento del DNA parentale (conservativo) e da un filamento sintetizzato ex nuovo.
Enzimi dedicati alla replicazione del DNA
DNA-elicasi e DNA polimerasi.
DNA-elicasi
per “sdrotolare” la doppia elica nel punto di origine della replicazione, detto forcella di replicazione.
DNA polimerasi
la sintesi vera e propria del nuovo filamento è catalizzata invece da un gruppo di enzimi noti come DNA polimerasi.
Da un aggancio per il DNA polimerasi
primer, cioè un breve tratto a doppia elica, da cui iniziare la propria sintesi; questo è permesso dalla sintesi di un breve filamento di RNA.
Il senso della replicazione
5’–>3’. Uno dei due filamenti, detto filamento guida (o leading strand), può essere sintetizzato in maniera continua, utilizzando un unico innesco, mentre l’altro filamento, chiamato filamento lento (o lagging strand), deve essere sintetizzato in direzione opposta sotto forma di piccoli frammenti discontinui, chiamati frammenti di Okazaki, uniti successivamente.
Funzioni DNA polimerasi
funzione polimerasica e funzione esonucleasica.
Funzione polimerasica
aggiunta di nuovi nucleotidi alla catena in crescita.
Funzione esonucleasica
la DNA polimerasi è in grado di individuare l’eventuale aggiunta di un nucleotide sbagliato al filamento in costruzione. In caso di errore, l’enzima inverte la sua direzione di marcia rimuovendo i nucleotidi uno a uno fino ad arrivare al punto del nucleotide sbagliato.
Altri enzimi con funzione di riparazione del DNA replicato
nucleasi di restauro del DNA.
Scoperta del 1941 di Beadle e Tatum
formularono l’ipotesi “un gene-una proteina” successivamente tale ipotesi fu modificata in “un gene-una proteina” ma dato che le proteine sono spesso formate da più subunità si decise di cambiarla ancora una volta in “un gene-una catena polipeptidica”.
Trascrizione
un messaggio contenuto in un gene viene copiato sotto forma di RNA nel nucleo in un processo chiamato trascrizione.
Traduzione
l’RNA si trasferisce poi dal nucleo al citoplasma, dove il messaggio che esso trasporta viene usato per sintetizzare una proteina.
L’RNA differisce dal DNA per alcune caratteristiche
- lo zucchero pentoso è il ribosio e non il desossiribosio.
- è costituito da un filamento singolo anziché da una coppia elica.
- contiene quattro basi azotate, tre delle quali (A, G e C) uguali a quelle del DNA e una diversa: al posto della timina si trova l’uracile (U), che al pari della timina si appaia con l’adenina.
I tre diversi tipi di RNA
RNA messaggero (mRNA) RNA ribosomiale (rRNA) RNA di trasporto (tRNA).
RNA messaggero (mRNA)
trasporta l’informazione genetica del DNA al citoplasma, dove vengono sintetizzate le proteine.
