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H. Curtis, N.S. Barnes,
A. Schneck, G. Flores
Introduzione alla
biologia.verde
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Capitolo 7
Il DNA e la
sintesi proteica
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Lezione 1
Il DNA è stato
oggetto di un
lungo studio
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Il DNA
• Il cromosoma eucariote è
costituito sia da acido
deossiribonucleico, o DNA,
sia da proteine.
• Gli elementi di base del
DNA sono i nucleotidi.
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I nucleotidi
• Ogni nucleotide è composto
da una base azotata, uno
zucchero (deossiribosio) e un
gruppo fosfato.
• Le basi azotate sono di due
tipi: le purine, adenina (A) e
guanina (G); le pirimidine,
citosina (C) e timina (T).
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Avery e Chargaff
• Avery stabilì che il DNA (e non
le proteine) era il materiale
genetico della cellula, utilizzando
esperimenti con batteriofagi.
• Chargaff scoprì che la
propozione delle quattro basi
azotate nel DNA è la stessa in
tutte le cellule degli individui della
stessa specie.
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Lezione 2
La struttura
del DNA venne
scoperta da
Watson e Crick
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Watson e Crick
Organizzarono i dati a loro
disposizione e costruirono il
modello di DNA.
Il modello ha la forma di
doppia elica.
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L’appaiamento tra basi
• Ogni base forma un legame
covalente con lo zucchero
adiacente.
• Le basi appaiate si incontrano
sull’asse centrale dell’elica con
legami a idrogeno.
• Le basi appaiate sono
complementari dove (A=T) e (G≡C).
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Lezione 3
La molecola
di DNA forma
copie identiche
di se stessa
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La duplicazione
• Nella duplicazione del DNA, la
doppia elica si apre e fa da stampo per
la sintesi di nuovi filamenti di DNA.
• La molecola del DNA si apre come
una cerniera e i due filamenti si
allontanano.
• Ciascun filamento darà origine a una
copia del filamento complementare
con cui era appaiato originariamente.
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La duplicazione è semiconservativa
• Le basi si appaiano in modo
complementare.
• Ogni nuova doppia elica è formata
per metà da un filamento già esistente
e per metà da uno appena sintetizzato:
perciò è detta semiconservativa.
• La duplicazione del DNA si verifica
durante la fase S del ciclo cellulare.
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Gli enzimi e il proofreading
• Gli enzimi controllano con precisione il processo
di duplicazione.
• Le DNA-polimerasi hanno il compito di
aggiungere nucleotidi al filamento in costruzione.
• Se si verifica un errore, lo correggono.
• La capacità di leggere le sequenze e di rimuovere
i nucleotidi che non sono appaiati in modo corretto è
detta proofreading.
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Lezione 4
Il DNA
determina
la struttura
delle proteine
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La traduzione e la trascrizione
• Il passaggio di informazioni dal DNA alla proteina
è detto traduzione.
• La trascrizione ha lo scopo di copiare o
«trascrivere» il messaggio contenuto nel DNA in una
molecola complementare.
• L’RNA è indispensabile nel processo di
trascrizione.
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L’RNA
È una biomolecola simile al DNA ma ha alcune
differenze:
•lo zucchero è il ribosio;
•al posto della timina è presente l’uracile;
•è composto da un filamento singolo.
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La trascrizione
• Le molecole di RNA messaggero sono copie (o
trascritti) di sequenze di nucleotidi presenti nel DNA.
• La trascrizione è catalizzata dall’enzima RNA
polimerasi;
• L’RNA polimerasi e il DNA scorrono uno sull’altra
permettendo così la sintesi dell’mRNA a partire dal
filamento stampo.
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La trascrizione
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I codoni
• I codoni sono segmenti di RNA contenenti tre
nucleotidi.
• Il codice genetico a triplette codifica le diverse
proteine.
• La struttura primaria di ogni tipo di proteina è
formata da una specifica disposizione lineare dei
20 differenti amminoacidi.
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Lezione 5
La sintesi delle
proteine è sotto
il controllo
del DNA
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Dai nucleotidi agli amminoacidi
• I promotori sono i siti di legame per
l’RNA-polimerasi e costituiscono il segnale di
partenza per la sintesi dell’mRNA.
• Le sequenze di terminazione sono il segnale
di arresto della sintesi dell’mRNA.
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RNA ribosomale
• I ribosomi sono i siti dove
avviene la sintesi proteica. Sono
costituiti in parte da proteine e in
parte da RNA, detto RNA
ribosomiale (rRNA).
• Ogni ribosoma è formato da due
subunità (maggiore e minore).
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RNA di trasporto
• Ogni molecola di tRNA
ha la funzione di agganciare
uno specifico amminoacido
per trascinarlo fino
all’mRNA.
• È composto da un sito di
attacco e un anticodone.
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La sintesi proteica
È il
trasferimento di
informazioni
dagli acidi
nucleici agli
amminoacidi.
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La sintesi proteica nelle cellule
eucariote
• Le proteine sono
sintetizzate sui ribosomi
del reticolo
endoplasmatico e poi
inviate all’apparato di
Golgi.
• Da qui sono smistate ai
diversi comparti cellulari.
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