DNA - RNA

DNA - RNA
Le unità fondamentali costituenti il DNA e
l’ RNA sono i Nucleotidi.
Nucleotide = Gruppo Fosforico + Zucchero
Pentoso + Base Azotata.
Esistono 4 basi azotate per il DNA e 4
per RNA
Differenze
• Desossiribosio (DNA)
• Ribosio (RNA)
• Timina (DNA)
• Uracile (RNA)
• DNA ha una struttura a doppia elica
• RNA è formato da un filamento singolo
NUCLEOTIDI:
Sono nucleosidi
a cui è legato 1 o
+ gruppi FOSFATO
in posizione 3’ e/o 5’
DNA
Il DNA è costituito da una doppia
elica
•Le due catene sono
antiparallele e complementari
•La
La struttura è stabilizzata da
legami H intracatena fra le coppie
complementari
p
p
possibili
• Elica destrorsa: le basi sono
rivolte all
all’interno
interno esponendo
all’esterno solo i gruppi fosforici
polari
Le coppie di basi possono
essere alternate
lt
t senza
nessuna limitazione
L’Acido Ribonucleico
RNA
• È costituito da un unico
filamento e
• da Ribonucleotidi
• Al posto della Timina è
presente l’Uracile
l Uracile
Esistono diversi tipi
p
di RNA
Vi sono tre tipi di RNA comuni a tutti gli organismi cellulari:
mRNA (RNA messaggero)
contiene l'informazione per la sintesi delle proteine
secondo il codice genetico;
rRNA (RNA ribosomiale) entra nella struttura dei ribosomi dove avviene
il processo di traduzione proteica
tRNA (RNA transfer)
traduzione nei ribosomi, permettendo la corretta
traslazione della sequenza polinucleotica in sequenza polipeptidica
In che modo il DNA / RNA influenza la Sintesi Proteica?
• La struttura primaria di ogni proteina è una sequenza di amminoacidi
20 Amminoacidi biologicamente importanti
• Il DNA è costituito da una sequenza lineare di Nucleotidi
4 differenti nucleotidi nel DNA /RNA
Le informazioni per “produrre” una proteina sono portate dalla
molecola di RNA in forma di codoni a tripletta.
p
Le triplette dettano la precisa sequenza lineare degli
amminoacidi in un particolare catena polipeptidica.
⇒ CODICE ⇒
3 Nucleotidi ⇒ 1 Amminoacido ⇔ 43= 64 combinazioni
3 Nucleotidi = 1 codone
Anche se le
combinazioni sono 64
gli a.a. sono 20:
• Molti codoni sono ridondanti
• 3 codoni sono di stop
• L’unico codone che codifica la
Met funge anche da starter.
Trascrizione dell’ RNA
Per la trascrizione dell’RNA, il DNA si apre nel
punto di attacco dell’ RNA-polimerasi.
•La trascrizione del filameto di RNA avviene
usando
un
filamento
di
DNA
come
matrice
secondo le regole di appaiamento delle basi dei
nucleotidi.
• Man mano che l’RNA-polimerasi si sposta lungo
l molecola
la
l
l di
d DNA
DN i legami
l
idrogeno
d
tra i due
d
filamenti di DNA si riformano separandosi dal
pp
trascritto.
filamento di RNA appena
La molecola di RNA è una copia
complementare
della
sequenza
nucleotidica
presente
nel
fil
filamento
di DNA usato come
stampo.
Il processo di trascrizione consta di diverse fasi:
1. Legame polimerasi con il promotore
Il promotore
t
((promoter)
t ) è un segmento
t di DNA specifico
ifi
che viene riconosciuto dalla polimerasi
2. Svolgimento della doppia elica
avviene ad opera di elicasi, enzimi delle cellule eucariote.
3. Sintesi della catena polinucleotidica dell
dell’RNA
RNA
4. Termine della trascrizione
avviene per riconoscimento sul DNA di specifiche sequenze
« sequenze di stop
t »
Le molecole di mRNA sono costituite da 1000-10000 nucleotidi e
sono le copie di lavoro del DNA genetico per sintetizzare la
proteina.
L'mRNA eucariotico che è stato modificato e trasportato al
citoplasma (detto a questo punto RNA maturo), può poi essere
tradotto dal ribosoma.
La relazione che esiste fra
sequenza polinucleotidica e
sequenza polipeptidica
è chiamata CODICE
(
(Nirenberg,
g,
GENETICO
1960)
Sintesi Proteica
La sintesi proteica avviene nei Ribosomi.
Ogni ribosoma è costituito da 2 subunità.
Ribosomi = rRNA + Proteine
Le molecole
L
l l d mRNA
RNA iniziano
i i i
sempre
con un codone AUG.
• Il filamento di mRNA si attacca alla
subunità ribosomica più piccola
• La prima molecola di tRNA che ha il
codone complementare ad AUG si lega
al codone AUG sulla molecola di
mRNA
• Tale
T l molecola
l l di tRNA
RNA è legata
l
all’amminoacido fMet
• La subunità ribosomica p
più ggrande si
lega con il tRNA nel sito P (Peptide)
Una molecola di tRNA è costituita da
circa 80 nucleotidi legati assieme in una
singola catena. La catena termina sempre
con la
l tripletta
l
CCA. A tale
l estremità
à si
lega l’amminoacido specifico del tRNA.
Si possono stabilire dei legami idrogeno
tra alcuni nucleotidi.
I
In
alcuni
l
i
punti
ti
d i
dei
nucleotidi
l tidi
spaiati
i ti
formano dei “bracci”.
Il braccio destro ha il compito di legare il
tRNA alla superficie del ribosoma.
I tre nucleotidi in basso costituiscono
l’anticodone e hanno un ruolo fondamentale
nella sintesi proteica.
Un secondo tRNA con il suo anticodone
complementare al secondo codone dell
dell’
mRNA si porta nel sito A (Amminoacido)
e qui si lega all’mRNA.
• Tra i due amminoacidi riuniti nel
ribosoma si forma un legame peptidico
• Il legame tra il primo tRNA e il suo
amminoacido si spezza, il secondo tRNA
si sposta dalla posizione A alla P
•In A si posiziona un nuovo tRNA col suo
amminoacido corrispondente
• Il processo si ripete fino a che non si
incontra un codone di termine e il
polipeptide è completo
• Il sito A è occupato da un fattore di
rilascio che stimola la dissociazione delle
due subunità
Riassumendo
Gene Strutturale
Un Gene Strutturale: Gene la cui attività e funzione è codificare la struttura
di una proteina.
I un gene strutturale
In
l vii sono
sequenze nucleotidiche codificanti
dette esoni alternate a sequenze
che
non
codificano
per
le
proteine dette introni.
Durante la trascrizione tutto il
gene viene tradotto in RNA.
In
seguito
infatti
avviene
l’eliminazione degli introni e lo
splicing
p
degli esoni ottenendo il
filamento di m-RNA che va dal
nucleo al citoplasma, dove ci sono
i
ribosomi,
ib
i
proteica.
per
l
la
sintesi
i t i