codice genetico e mutazioni geniche 14
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CODICE GENETICO E SINTESI PROTEICA Le proteine sono costituite da 20 amminoacidi ed esistono solo 4 nucleotidi CODICE A 1 LETTERA CODICE A 2 LETTERE CODICE A 3 LETTERE ESISTE UN CODICE CHE PERMETTE IL PASSAGGIO DALL’RNA ALLE PROTEINE 4 amminoacidi 16 amminoacidi 64 amminoacidi ESPERIMENTI GENETICI DI CRICK, BARNETT, BRENNER, WATTS-TOBIN: il codice genetico è un codice a triplette Fago T4 r+ trattato con proflavina Mutanti rII trattati con proflavina mutanti rII revertanti I ricercatori isolarono un certo numero di ceppi r+ revertanti piastrando una popolazione di fagi mutanti rII trattati con proflavina su E. coli k12(). Alcuni revertanti derivarono da una correzione esatta della mutazione originale. Un secondo gruppo di revertanti risultò molto più utile per stabilire la natura del codice genetico: esso si originava da una seconda mutazione all’interno del gene rII molto vicina ma distinta rispetto al sito di mutazione originario. Esempio: reversione di una mutazione Crick e colleghi classificarono tutte le mutazioni isolate in due gruppi: il gruppo “più” (+) e il gruppo “meno” (-) pur non sapendo quale dei due gruppi fosse realmente quello delle mutazioni per inserzione e quale quello delle delezioni. Crick e colleghi costruirono ricombinanti che portavano varie combinazioni delle mutazioni (+) e (-). I ricombinanti con due mutazioni (+) o due mutazioni (-) avevano sempre il fenotipo mutante, come le mutazioni singole. I ricombinanti con tre mutazioni (+) o tre mutazioni (-) esibivano spesso il fenotipo selvatico. Questo risultato poteva essere spiegato solo ipotizzando che ogni codone contenesse tre nucleotidi. PRIME PROVE CHE IL CODICE GENETICO E’ BASATO SU TRIPLETTE Il codice genetico Le caratteristiche del codice genetico 1. 2. 3. 4. 5. 6. È a triplette; È continuo; Non ha sovrapposizioni; È universale (eccezioni: mitocondri, Tetrahymena); È degenerato (tranne che per met e trp); Ha segnali di inizio (AUG) e fine (UAA, UAG, UGA). LE MUTAZIONI • Da dove viene la variabilità genetica? • Che esperimenti hanno permesso di capire il rapporto fra variabilità e mutazione? • In quanti e quali modi possono avvenire le mutazioni? Schema delle mutazioni in regioni codificanti del genoma Da dove viene la variabilità genetica? Due ipotesi alternative 1. Lamarck: L’ambiente crea variabilità (mutazione adattativa) 2. Darwin: La variabilità preesiste all’interazione con i fattori ambientali (mutazione spontanea) Se nel terreno di coltura è presente il batteriofago T2 di E.coli, non si osserva crescita batterica a meno che qualche batterio non abbia acquisito, per mutazione, la resistenza al batteriofago Mutazione diretta e spontanea hanno conseguenze diverse Se ha ragione Lamarck Se ha ragione Darwin (mutazione diretta, post-adattativa) (mutazione spontanea, pre-adattativa) Ci si attende lo stesso numero di colonie mutanti in ogni esperimento, perché l’esposizione al fattore selettivo è stata simultanea in ogni coltura Ci si attendono numeri diversi di colonie mutanti nei diversi esperimenti, perché la resistenza si è sviluppata in momenti diversi Luria e Delbrück (1943): Il test di fluttuazione
