enzimi fosfato

Contenuto:

Acidi Nucleici
Il DNA
e' l'unica molecola depositaria dell'informazione
genetica, ossia del progetto nel quale sono
immagazzinate istruzioni precise per tutte le
caratteristiche ereditarie
autoduplicazione ed ereditarieta': contiene tutte
le informazioni per la propria duplicazione
espressione del messaggio genetico: permette di
utilizzare le informazioni immagazzinate in un gene per
dirigere la sintesi di uno specifico polipeptide
Attivita' caratteristiche del DNA sono la duplicazione e
la trascrizione. Il processo di duplicazione si effettua
ogni qualvolta la cellula entra in mitosi (o meiosi durante
la produzione dei gameti)
DNA
E’ l’acido
desossiribonucleico e
rappresenta il nostro
patrimonio genetico.
acidi nucleici
DNA
E' formato da due filamenti
avvolti a doppia elica; e'
costituito da monomeri
(nucleotidi) (purine e
pirimidine) formati da basi
azotate, legate al C1dello
zucchero, desossiribosio ed
un gruppo fosfato (in
posizione 5').
Il nucleoside e' formato solo
da zucchero e base azotata.
Quando si aggiunge anche il
fosfato si forma il nucleotide.
DNA vs RNA
Acidi Nucleici
I vari nucleotidi sono mantenuti insieme da legami
diesterici tra il fosfato che e' in posizione 5' e si lega con il
C 3'. Il filamento avra' una estremita' libera 5' ed una 3'.
Nel processo di appaiamento i due filamenti sono
antiparalleli. Il filamento leader e' 5'-3' ed il complementare
e' 3'-5'.
La doppia elica, nella sua forma rilassata, presenta un
avvolgimento completo ogni 3.4 nm (dieci basi) e forma un
solco maggiore ed uno minore. I solchi serviranno per
l'alloggiamento di proteine.
Sono state proposte
conformazioni alternative
(normalmente si ha la
beta-DNA)a questa ad
alfa elica, come quella ZDNA che si osserva in
vitro al di sotto di un certo
grado di disidratazione. I
modelli del DNA sono ADNA, C-DNA, D-DNA,
che insieme al B-DNA
presentano un
avvolgimento destrorso;
Z-DNA presenta invece
un avvolgimento
sinistrorso.
Nei procarioti il DNA puo'
essere circolare e sono
possibili ulteriori modifiche
alla struttura (unione di piu'
cerchi di DNA in vari modi)
per la presenza di enzimi
che sanno tagliare ed
incollare il DNA, sia con
taglio a singolo filamento
che a doppio. Questi enzimi
sono le topoisomerasi 1 e 2
(delle endonucleasi).
Il DNA puo' subire un processo di
denaturazione (apertura dei due filamenti, che
se non sono ulteriormente alterati ritornano
spontaneamente a formare la doppia elica)
dovuto ad un aumento di calore. Tale
denaturazione puo' essere reversibile, e si ha la
ricostituzione del DNA (rinaturazione)
Denaturazione del
DNA
Lezione 6/7
organuli citoplasmatici con
funzione di sintesi, secrezione
e degradazione
Non abbiamo parlato di geni ma di filamenti
di DNA, perché è un concetto diverso.
Non associare GENE a DNA.
Il DNA è a doppio filamento, perché questo
permette allo stesso di autoreplicarsi.
Il doppio filamento (chiuso) è un modo per
proteggere l’informazione genetica, perché
così non è funzionalmente attiva, e l’mRNA
non va a interagire con esso, in quanto le
basi non sono raggiungibili.
Duplicazione del DNA
Duplicazione del DNA
Esistono diversi modelli per la duplicazione del DNA:
conservativo, semiconservativo e dispersivo. Nel caso
'conservativo' una delle due cellule figlie non ricevera'
nulla del corredo della cellula madre ma solo DNA
neosintetizzato.
Nel modello 'dispersivo' si hanno frammenti vecchi e
frammenti nuovi all’interno dello stesso filamento. E’ un
tipo di duplicazione ad alto rischio di errori perché ci
sono troppi taglia ed incolla.
Nel modello semiconservativo, si ha che la doppia
elica si apre e le cellule figlie avranno un filamento
vecchio ed uno nuovo ed entrambe avranno lo stesso
corredo genetico:
Il modello semiconservativo è l’unico possibile. Sfrutta
la capacità del DNA di denaturarsi e di sintetizzare una
copia di se stesso;
La duplicazione si effettua
attraverso un processo
semiconservativo in cui la doppia
elica si apre e ogni filamento ne
sintetizza uno exnovo.
Il DNA si srotola pezzo per pezzo,
in punti detti “bolle di
replicazione”.
L’antiparallelismo dei due frammenti porta al fatto che la replicazione avviene ad
opera della DNA polimerasi che è in grado di legare nucleotidi al terminale 3’, ossia
che vanno nella direzione 5’-3’. I due filamenti liberati procedono in direzioni
opposte.
Un filamento ha una sintesi continua ed è quello 5’-3’, mentre un altro è sintetizzato
in modo discontinuo formando quelli che vengono detti “frammenti di OKAZAKI”
che vengono legati da un enzima DNA ligasi.
Perché il frammento discontinuo si formi è necessario un
primer per ognuno di questi frammenti che è costituito da un
pezzo di Rna; mentre per il filamento continuo serve solo il
primer iniziale. Quando l’RNA primer viene innescato, l’RNA
polimerasi inizia la sintesi. La primasi serve a formare l’RNA
primer. Gli altri enzimi implicati in tale processo sono “l’elicasi
“e la “girasi”. Quest’ultima serve a girare e a far avanzare la
forcella di replicazione.
Per permettere la duplicazione è necessario aprire la doppia
elica ad opera della ELICASI, che denatura i 2 filamenti. La
DNA polimerasi si aggancia sul primer e comincia a
sintetizzare il frammento di DNA. La LIGASI va poi a saldare i
vari frammenti.
Il DNA subisce continuamente delle modificazioni e ciò può
essere rischioso perché potrebbero verificarsi degli errori e
rotture (es. depurinazione, formazione di dimeri di timina a
causa di radiazioni con raggi UV); che alterano il patrimonio
genetico.
Esistono degli enzimi (detti PARP) associati al DNA capaci di
rimediare a questi errori.
Ad ogni duplicazione del doppio filamento si lascia non
duplicata una parte terminale detta Telomero (parte terminale
del cromosoma) che nelle cellule giovani ha una lunghezza
che progressivamente si accorcia. La cellula invecchia, fino a
quando il telomero è talmente corto che la cellula non riesce
più a duplicarsi.
Organizzazione
del DNA
Lezione 6/7
organuli citoplasmatici con
funzione di sintesi, secrezione
e degradazione
Lezione 6/7
organuli citoplasmatici con
funzione di sintesi, secrezione
e degradazione
Lezione 6/7
sintesi proteica
RNA
E’ l’acido ribonucleico. E' formato da un singolo
filamento.
E' costituito da monomeri (nucleotidi) formati da basi
azotate (purine e pirimidine), legate al C1dello zucchero,
ribosio ed un gruppo fosfato (in posizione 5').
A differenza del DNA e' presente l'Uracile invece della
Timina.
L'RNA e' sintetizzato nel nucleo ma e' funzionante nel
citoplasma.
Esistono diversi tipi di RNA:
mRNA: RNA messaggero; copia di un tratto di
informazione genica (ottenuto tramite il processo di
trascrizione del DNA) che verra' tradotto dai ribosomi
per effettuare la intesi proteica.
tRNA: RNA transfert
mediano il trasferimento
dell'AA dal citoplasma ai
ribosomi per la sintesi
proteica.
Lezione 6/7
sintesi proteica
NUCLEOLO
ANSE DI DNA CONTENENTI GENI PER RNA
RIBOSOMALE e PROTEINE PROVENIENTI DAL
CITOSOL
STRUTTURA SPECIALIZZATA NELLA SINTESI DI rRNA E
NELL’ASSEMBLAGGIO DI QUESTI CON LE PROTEINE A
FORMARE:
I RIBOSOMI
PARTICELLE RIBONUCLEOPROTEICHE FORMATE DA 2
SUBUNITA’
rRNA: RNA
ribosomale
costituisce
i ribosomi
Il flusso
dell’informazione