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
