DNA - Liceo Statale Alessandro Manzoni Caserta

DNA: STRUTTURA,
DUPLICAZIONE E
SINTESI DELLE
PROTEINE
DNA
I NUCLEOTIDI
Il DNA è un polimero. I suoi
monomeri sono detti
NUCLEOTIDI.
I nucleotidi che formano il DNA
sono formati da:
• Gruppo fosfato
• Zucchero deossiribosio
• Base Azotata
DNA
LE BASI AZOTATE
purine
pirimidine
DNA
La complementarità si basa
su:
• Dimensione delle basi: una
purina (corta) si appaia con
una pirimidina (lunga)
• Numero di legami ad
idrogeno: l’adenina si
appaia con la timina (2
legami H) e la guanina con
la citosina (3 legami H)
LA COMPLEMENTARITA’
DNA
STRUTTURA I
I nucleotidi sono legati l’uno
all’altro attraverso il gruppo fosfato.
Il gruppo fosfato e le molecole di
zucchero formano una successione
lineare.
Le basi azotate legate alla molecola
di zucchero sporgono dalla struttura.
DNA
STRUTTURA II
Una molecola di DNA è formata da una
coppia di nucleotidi appaiate secondo la
regola della complementarità delle basi che
conferiscono alla molecola una struttura
«a doppia elica».
La struttura della molecola del DNA
somiglia ad una scala a pioli dove i pioli
sono le coppie di basi azotate
complementari.
Le due catene di nucleotidi si avvolgono
l’una sull’altra a spirale e per questo la
molecola di DNA ha una forma a doppia
elica.
DNA
MATERIALE
EREDITARIO
PROGRAMMA
DELLA CELLULA
CARATTERISTICHE
LE FUNZIONI
• Viene duplicato e così trasmesso alle cellule
figlie.
• Contiene tutte le informazioni per la sintesi di
tutte le proteine dell’organismo.
• È utilizzato come codice per registrare e
trasmettere informazioni.
DNA
LA DUPLICAZIONE
Gli enzimi staccano tra loro le 2 catene
polinucleotidiche della molecola
di DNA originario. Altri enzimi complementano, cioè
appaiano secondo le regole della complementarietà, a
uno a uno i nucleotidi di ciascuna delle 2 catene
“vecchie”, sintetizzando 2 catene “nuove”.
SI ottengono così 2 molecole di DNA, ciascuna
formata da:
• una catena nucleotidica proveniente dalla molecola
di partenza, “vecchia”
• una catena nucleotidica neoformata, “nuova”
Per questo il modo di riproduzione delle molecole di
DNA viene definito
DUPLICAZIONE SEMICONSERVATIVA
RNA
• Lo zucchero è il
ribosio
• Al posto della base
timina c’è l’uracile
• Molecole di decine,
centinaia, o
migliaia di
nucleotidi
• Un solo filamento
• Sintetizzato sullo
stampo del DNA in
quanto non è in
grado di auto
duplicarsi
DNA
• Lo zucchero e il
desossiribosio
• Non vi è l’uracile
ma la timina
• Molecole di
decine, centinaia
di migliaia di
milioni di coppie di
nucleotidi
• Doppia catena di
nucleotidi
• Sintetizzato sullo
stampo del DNA in
quanto è in grado
di auto duplicarsi
RNA MESSAGGERO
• viene sintetizzato nel nucleo,
complementare a un tratto di una delle due
catene di DNA
• porta nel citoplasma le informazioni
codificate dal DNA
• Si presenta sotto forma in filamento sul
quale sono presenti triplette di nucleotidi
(codone)
• Contiene l’informazione per la sintesi delle
proteine.
RNA TRANSFER
• È necessario per la traduzione nei
ribosomi
• il tRNA è una corta catena di
nucleotidi formata da 80 basi
azotate da cui ne risulta la forma a
trifoglio
• la “foglia” centrale è formata da 3
nucleotidi (anticodoni) che hanno
il compito di riconoscere la
tripletta che si trova sull’mRNA
• c’è una esatta corrispondenza tra
l’amminoacido e l’anticodone del
tRNA cui viene legato
IL LINGUAGGIO DEL PROGRAMMA GENETICO
CODICE: insieme dei
simboli con cui sono
registrate le istruzioni sul
programma
ISTRUZIONE
(gene):codifica per la
successione con cui vanno
legati gli amminoacidi per
sintetizzare una proteina
ANTICODONE: tripletta
tRNA complementare a
una tripletta (codone)
mRNA
CODONE: successione
lineare di 3 nucleotidi
mRNA che codificano un
amminoacido
TRIPLETTA: una delle
64°possibili combinazioni
lineari di 3 nucleotidi
SINTESI PROTEICA
FASI
Sintesi proteica
• TRASCRIZIONE
Sintesi di RNA sullo
stampo del DNA
• TRADUZIONE
Il tRNA e l’rRNA
traducono il messaggio
dell’mRNA in una
sequenza di amminoacidi
SINTESI PROTEICA
Gli enzimi nel nucleo aprono un tratto
(gene) della doppia elica del DNA
caratterizzato dalla tripletta AUG di
«inizio lettura»
L’RNA polimerasi si lega a uno dei
filamenti di DNA che funge da
«stampo»
Quando l’mRNA-polimerasi giunge
alla tripletta di «fine lettura» l’mRNA
si separa dalla catena di DNA che
torna alle sue condizioni normali
I FASE: trascrizione
SINTESI PROTEICA
COMPLEMENTARITA’ DNA-RNA
Una sola delle 2
catene DNA funge
da stampo
Il nucleotide
DNA adenina è
complementato
da quello RNA
uracile
L’enzima RNA polimerasi
complementa i
nucleotidi della catena
DNA con quelli della
catena RNA
TRASCRIZIONE DNA-RNA
SINTESI PROTEICA
Inizio: una molecola mRNA si lega alla sub unità
ribosomiale minore. Dal citoplasma viene chiamato un
tRNA con l’anticodone complementare al codone
dell’mRNA avvio della sintesi (sequenza AUG;
meteonina)
Allungamento: gli amminoacidi si
aggiungono uno ad uno.
Fine: UAA, UAG e UGA non codificano
per un amminoacido ma sono «codoni di
stop»
II FASE: traduzione
A cura di
Federica
Giordano
IV Fs