ESPERIMENTI DI AVERY, MACLEOD E MCCARTY

4.2 SCOPERTA DELLA TRASFORMAZIONE BATTERICA:
ESPERIMENTI DI GRIFFITH
Figura 4.1
Esperimenti di Griffith
sulla trasformazione
batterica (da: R.J. Brooker
1999, modificata).
1
4.3
NATURA DEL PRINCIPIO TRASFORMANTE:
ESPERIMENTI DI AVERY, MACLEOD E MCCARTY
Figura 4.2
Protocollo sperimentale
seguito da Avery, MacLeod
e McCarty per identificare
il principio trasformante.
2
4.3
NATURA DEL PRINCIPIO TRASFORMANTE:
ESPERIMENTI DI AVERY, MACLEOD E MCCARTY
Figura 4.3A
Esperimenti di Avery,
MacLeod e McCarty
per identificare
il principio
trasformante.
3
4.3
NATURA DEL PRINCIPIO TRASFORMANTE:
ESPERIMENTI DI AVERY, MACLEOD E MCCARTY
Figura 4.3B
Esperimenti di Avery,
MacLeod e McCarty
per identificare
il principio trasformante.
4
4.3
NATURA DEL PRINCIPIO TRASFORMANTE:
ESPERIMENTI DI AVERY, MACLEOD E MCCARTY
Figura 4.3C
Esperimenti di Avery,
MacLeod e McCarty:
trattamenti con
RNasi e DNasi
(da: P.J. Russell
1998, modificata).
5
4.3
NATURA DEL PRINCIPIO TRASFORMANTE:
ESPERIMENTI DI AVERY, MACLEOD E MCCARTY
QUADRO 4.1 – TRASFORMAZIONE BATTERICA
Figura 4.4
Trasformazione genetica di una cellula
batterica di tipo R mediante acquisizione
e ricombinazione di un frammento
di cromosoma contenente il gene S
(da: P.J. Russell 1998, modificata).
6
4.4 DNA COME MATERIALE GENETICO:
ESPERIMENTI DI HERSHEY E CHASE
Figura 4.5
Esperimento di Hershey-Chase.
7
4.4 DNA COME MATERIALE GENETICO:
ESPERIMENTI DI HERSHEY E CHASE
QUADRO 4.2 – FAGI (O BATTERIOFAGI)
Figura 4.6A
Struttura del batteriofago T2
e fotografia al microscopio
elettronico (da: R.J. Brooker
1999, modificata).
8
4.4 DNA COME MATERIALE GENETICO:
ESPERIMENTI DI HERSHEY E CHASE
QUADRO 4.2 – FAGI (O BATTERIOFAGI)
Figura 4.6B
Ciclo biologico
del batteriofago T2
(da R.J. Brooker
1999, modificata).
9
4.5
ALCUNI VIRUS HANNO RNA COME MATERIALE
GENETICO: ESPERIMENTI DI GIERER E SCHRAMM
E FRAENKEL-CONRAT E SINGER
Tabella 4.1
Esempi di virus a DNA e RNA.
10
4.5
ALCUNI VIRUS HANNO RNA COME MATERIALE
GENETICO: ESPERIMENTI DI GIERER E SCHRAMM
E FRAENKEL-CONRAT E SINGER
Figura 4.7
(A) Struttura del virus del mosaico del tabacco (TMV);
(B) sintomatologia a livello fogliare in tabacco.
11
4.5
ALCUNI VIRUS HANNO RNA COME MATERIALE
GENETICO: ESPERIMENTI DI GIERER E SCHRAMM
E FRAENKEL-CONRAT E SINGER
Figura 4.8
Esperimento di Gierer
e Schramm.
12
4.5
ALCUNI VIRUS HANNO RNA COME MATERIALE
GENETICO: ESPERIMENTI DI GIERER E SCHRAMM
E FRAENKEL-CONRAT E SINGER
Figura 4.9
Esperimento di Fraenkel–Conrat e Singer
(da: P.J. Russell 1998, modificata).
13
4.6
STRUTTURA CHIMICA DEGLI ACIDI NUCLEICI
Figura 4.10
Componenti dei nucleotidi nel DNA e nell’RNA:
gruppo fosfato, zuccheri pentosi e basi azotate.
14
4.6
STRUTTURA CHIMICA DEGLI ACIDI NUCLEICI
Figura 4.11a
Struttura dei nucleotidi e legami
chimici tra gli elementi costitutivi.
15
4.6
STRUTTURA CHIMICA DEGLI ACIDI NUCLEICI
Figura 4.11b
Esempi di nucleosidi monofosfati, difosfati
e trifosfati della timidina e dell’adenosina.
16
4.6
STRUTTURA CHIMICA DEGLI ACIDI NUCLEICI
Tabella 4.2
Nomenclatura delle basi azotate
e dei nucleosidi e nucleotidi
che costituiscono il DNA e l’RNA.
17
4.6
STRUTTURA CHIMICA DEGLI ACIDI NUCLEICI
Figura 4.12
Tipi di nucleotidi
presenti nel DNA.
18
4.7
RICERCHE DI CHARGAFF, FRANKLIN E WILKINS
Tabella 4.3
Composizione in basi azotate del DNA di vari organismi.
19
4.7
RICERCHE DI CHARGAFF, FRANKLIN E WILKINS
Figura 4.13
Fotografia 51 della diffrazione
ai raggi X ottenuta con il DNA.
20
4.8 MODELLO A DOPPIA ELICA DEL DNA
DI WATSON E CRICK
Figura 4.14
Filamento singolo di DNA
contenente quattro nucleotidi
(da: R.J. Brooker 1999, modificata).
21
4.8 MODELLO A DOPPIA ELICA DEL DNA
DI WATSON E CRICK
Figura 4.15
Appaiamento specifico
tra basi azotate puriniche
e pirimidiniche.
22
4.8 MODELLO A DOPPIA ELICA DEL DNA
DI WATSON E CRICK
Figura 4.16
Struttura a doppia elica del DNA.
23
4.8 MODELLO A DOPPIA ELICA DEL DNA
DI WATSON E CRICK
Figura 4.17
Struttura molecolare e
modello spaziale del DNA.
24
4.8 MODELLO A DOPPIA ELICA DEL DNA
DI WATSON E CRICK
QUADRO 4.3 – ANALISI ELETTROFORETICA E SPETTROFOTOMETRICA
DEGLI ACIDI NUCLEICI
Figura 4.18
(A) Campioni di DNA
e RNA separati
mediante
elettroforesi;
(B) curva di
assorbanza
di un campione
di acidi nucleici.
25
4.8 MODELLO A DOPPIA ELICA DEL DNA
DI WATSON E CRICK
Figura 4.19
Struttura di un filamento
polinucleotidico di RNA
(da: R.J. Brooker 1999,
modificata).
26
4.9
MODELLI DI REPLICAZIONE DEL DNA
Figura 4.20
Modelli di replicazione del DNA.
27
4.10
ESPERIMENTI DI TAYLOR, WOODS E HUGES
Figura 4.21
Esperimenti di Taylor e
collaboratori in Vicia faba: risultati
riguardanti la replicazione del DNA
cromosomico e loro interpretazione.
28
4.11
ESPERIMENTI DI MESELSON E STAHL
Figura 4.22
Esperimenti di Meselson e Stahl
(da: P.J. Russell 1998, modificata).
29
4.11
ESPERIMENTI DI MESELSON E STAHL
CONCETTI CHIAVE
Figura 4.23
Fondamento strutturale
della replicazione del DNA
secondo il modello
semiconservativo
e semidiscontinuo.
30
4.12 REPLICAZIONE DEL DNA
Figura 4.24
Rappresentazione schematica
di una unità di replicazione
o replicone.
31
4.12 REPLICAZIONE DEL DNA
Figura 4.25
(A) Replicazione bidirezionale
del DNA di un cromosoma
batterico circolare;
(B) replicazione bidirezionale
del DNA di un cromosoma
eucariotico lineare.
32
4.12 REPLICAZIONE DEL DNA
Figura 4.26
Replicazione del DNA:
meccanismo di azione
della DNA polimerasi.
33
4.13
ESPERIMENTI DI KORNBERG E TIPI
DI DNA POLIMERASI
Figura 4.27
Esperimento di Kornberg:
sintesi in vitro del DNA.
34
4.13
ESPERIMENTI DI KORNBERG E TIPI
DI DNA POLIMERASI
Tabella 4.4
Caratteristiche strutturali
e funzionali delle DNA polimerasi
di batteri (E. coli).
35
4.14 MECCANISMI DI AZIONE DELLA DNA POLIMERASI:
FORME REPLICATIVE AD Y E FRAMMENTI DI OKAZAKI
Figura 4.28
Forma ad X proposta per il DNA
in fase di replicazione e forma
ad Y realmente osservata durante
la replicazione del DNA.
36
4.14 MECCANISMI DI AZIONE DELLA DNA POLIMERASI:
FORME REPLICATIVE AD Y E FRAMMENTI DI OKAZAKI
Figura 4.29
Fotografia al microscopio
elettronico di molecole di DNA
lineare di un batteriofago
in replicazione: forma ad occhiello
caratteristica della fase iniziale
della replicazione e struttura
a forma di Y prodotta nelle fasi
successive della replicazione.
37
4.14 MECCANISMI DI AZIONE DELLA DNA POLIMERASI:
FORME REPLICATIVE AD Y E FRAMMENTI DI OKAZAKI
Figura 4.30
Replicazione semidiscontinua
del DNA: la sintesi avviene in
modo continuo per un filamento
(guida) mentre per l’altro filamento
avviene a tratti (tardivo).
38
4.14 MECCANISMI DI AZIONE DELLA DNA POLIMERASI:
FORME REPLICATIVE AD Y E FRAMMENTI DI OKAZAKI
Figura 4.31
Replicazione
bidirezionale
del DNA con sintesi
continua nel
filamento
guida e discontinua
nel filamento tardivo
(da: P.J. Russell
1998, modificata).
39
4.15 MECCANISMO DI REPLICAZIONE DEL DNA:
REPLICAZIONE DEL CROMOSOMA CIRCOLARE
NEI PROCARIOTI
Figura 4.32
Formazione della forcella e
avvio del processo di replicazione.
40
4.15 MECCANISMO DI REPLICAZIONE DEL DNA:
REPLICAZIONE DEL CROMOSOMA CIRCOLARE
NEI PROCARIOTI
Figura 4.33
Rappresentazione schematica
del processo di replicazione del
DNA in E. coli (da: D.P. Snustad
e M.J. Simmons 2000, modificata).
41
4.16 REPLICAZIONE DEI CROMOSOMI
LINEARI NEGLI EUCARIOTI
Tabella 4.5
Tipi e caratteristiche delle DNA polimerasi
eucariotiche (mammiferi e lieviti).
42
4.16 REPLICAZIONE DEI CROMOSOMI
LINEARI NEGLI EUCARIOTI
Figura 4.34a
Processo di replicazione dei cromosomi eucariotici distinto
in relazione a momenti successivi della fase S del ciclo cellulare.
43
4.16 REPLICAZIONE DEI CROMOSOMI
LINEARI NEGLI EUCARIOTI
Figura 4.34b
Fotografia al microscopio elettronicodi una molecola di DNA di Drosophila
melanogaster che mostra molteplici origini della replicazione.
44
4.16 REPLICAZIONE DEI CROMOSOMI LINEARI
NEGLI EUCARIOTI
Figura 4.35
Azione enzimatica
delle telomerasi
ai fini della replicazione
delle sequenze terminali
dei cromosomi (da: R.J.
Brooker 1999, modificata).
45
4.16 REPLICAZIONE DEI CROMOSOMI LINEARI
NEGLI EUCARIOTI
Tabella 4.6
Confronto fra repliconi batterici ed eucariotici.
46
4.17 MECCANISMI DI RIPARAZIONE DEL DNA
Figura 4.36
Meccanismo di riparazione
del DNA per mezzo della DNA
N–glicosilasi e dell’endonucleasi AP
(da: J.R. Brooker 1999, modificata).
47
4.17 MECCANISMI DI RIPARAZIONE DEL DNA
Figura 4.37
Riparazione del DNA per
ricombinazione (da: R.J.
Brooker 1999, modificata).
48