IL CODICE GENETICO E LE PROTEINE
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IL CODICE GENETICO E LE PROTEINE COME PUÒ IL DNA DETERMINARE I CARATTERI FENOTIPICI? I geni sono istruzioni per costruire le proteine e le proteine determinano le caratteristiche che noi osserviamo, cioè il fenotipo. Le proteine sono costituite da catene di aminoacidi. A ciascun gruppo di tre nucleotidi corrisponde un particolare aminoacido. COME PUÒ IL DNA DETERMINARE I CARATTERI FENOTIPICI? A ciascuna tripletta di nucleotidi corrisponde un aminoacido, ma, allo stesso tempo, uno stesso aminoacido può corrispondere a più triplette. Inoltre ci sono alcune triplette speciali: ATG segnala l’inizio della ricetta per una proteina, mentre la fine della ricetta è indicata da una delle tre triplette TAA, TAG e TGA. SINTESI DELLE PROTEINE 1 proteine specializzate trovano nel nucleo il gene e lo copiano (trascrizione) 3 nel citoplasma i ribosomi interpretano TRADUZIONE il gene usando il codice genetico RNA di trasporto (traduzione)… TRASCRIZIONE enzima RNA polimerasi aminoacido filamento di RNA filamento di DNA 2 la copia (RNA messaggero) viene trasportata nel citoplasma basi complementari ribosoma 1 2 3 4 mRNA 4 …e con l’aiuto degli RNA di trasporto assemblano la catena di aminoacidi che forma la proteina RNA DNA RIBOSIO DESOSSIRIBOSIO SINGOLO FILAMENTO DOPPIO FILAMENTO URACILE TIMINA INOLTRE esistono diversi tipi di RNA a seconda della funzione che svolgono: RNA messaggero e RNA di trasporto. LE MUTAZIONI FORMAZIONE DI NUOVI ALLELI Le mutazioni sono piccoli cambiamenti permanenti che si verificano in un gene e modificano la sequenza del suo DNA; se avvengono in cellule che daranno origine a gameti sono trasmissibili a tutti i discendenti. POSSIBILI CAUSE: - Agenti fisici come le radiazioni ultraviolette; - Agenti chimici come il benzene; - Agenti biologici come i virus (retrovirus, herpesvirus, papillomavirus); - Errori durante la duplicazione del DNA. FORMAZIONE DI NUOVI ALLELI Sono come piccoli errori di ortografia che stravolgono il significato di un testo. ALBINISMO STUDIAMO: - STURDIAMO - STUPIAMO - SUDIAMO Istruzione diviene incomprensibile. Gene leggibile ma il suo significato è diverso. NUOVO ALLELE (spesso dà origine a tumori) MUTAZIONI DANNOSE allele sano allele malato DNA trascrizione mRNA traduzione emoglobina normale aminoacidi glutammato emoglobina del malato di talassemia valina La talassemia è dovuta a una mutazione nel DNA che fa cambiare un singolo aminoacido nella catena proteica dell’emoglobina. MUTAZIONI VANTAGGIOSE I polimorfismi sono alla base dell’evoluzione delle diverse specie viventi. Il 2% di geni che ci rende diversi dagli scimpanzé è il risultato di piccole mutazioni che si sono accumulate nel tempo, a partire da un antenato comune. COME MAI LE MUTAZIONI SVANTAGGIOSE NON SCOMPAIONO? Chi ha un solo allele malato della talassemia per coincidenza è immune alla malaria. I portatori sani di talassemia possono sopravvivere sia all’anemia sia alla malaria. malaria talassemia Perciò l’allele responsabile della talassemia si è diffuso, diventando un polimorfismo. le aree di distribuzione delle due malattie sono simili I polimorfismi sono alla base dell’evoluzione delle diverse specie viventi.
