Il DNA e la duplicazione cellulare

Il DNA e la duplicazione cellulare
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Il DNA, materiale ereditario
Struttura del DNA
Replicazione del DNA
Dal DNA alla proteina
Il Codica genetico
© Emilio Padoa-Schioppa
Da Figura 8-11 Campbell & Reece
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DNA, materiale ereditario
• Il DNA e l’RNA, negli
anni
’40
viene
identificato come il
materiale ereditario.
• Allora nulla si sapeva
circa la sua struttura.
Figura 11-1 Solomon, Berg, Martin
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Acidi nucleici:
Polimeri di nucleotidi
•zucchero a 5 atomi di carbonio
(ribosio e desossiribosio)
•uno o più gruppi fosfati;
•basi azotate (purine e pirimidine)
•DNA contine le purine A (adenina),
G (guanina) e le pirimidine C
(citosina) e T (timina).
•RNA contine le purine A (adenina),
G (guanina) e le pirimidine C
(citosina) e U (uracile).
Da Figura 3-1 Solomon, Berg, Martin
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• Solo la descrizione
della struttura del
DNA, fatta nel 1953
da Watson e Crick,
convinse la totalità
del mondo scientifico
circa l’ipotesi che il
DNA
fosse
il
materiale genetico.
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Figura 11-3Solomon, Berg, Martin
• Per descrivere la struttura del DNA la base di
partenza fu la diffrazione ai raggi X di campioni di
DNA purificato
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• Il DNA ha una struttura a doppia
elica
• Nel DNA si formano legami idrogeno
tra adenina e timina e tra guanina e
citosina
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© Emilio Padoa-Schioppa
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Il modello di Watson &
Crick suggerusce le
modalità
di
duplicazione
delle
informazioni genetiche.
Se
le
coppie
di
nucleotidi si appaiano
in modo complementare
ogni filamento di DNA
può servire da stampo
per la sintesi del
filamento opposto.
Una volta i legami a
idrogeno ogni emielica
si può appaiare con
nuovi
nucleotidi
(replicazione
semiconservativa)
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Durante le fasi di
replicazione
possono
avvenire
delle
mutazioni
che
modificano la sequenza
delle basi del DNA.
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La replicazione del DNA è un processo complesso.
Avviene con l’aiuto di alcuni enzimi (DNA polimerasi) che
sono in grado di aggiungere un nucleotide al terminale 3’ di
una catena polinucleotidica.
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© Emilio Padoa-Schioppa
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© Emilio Padoa-Schioppa
Il DNA viene trascritto al
fine di sintetizzare l’RNA
3 tipi di molecole di RNA:
mRNA RNA messaggero
tRNA RNA trasferimento
rRNA RNA ribosomale
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Il DNA è trascritto per sintetizzare l’RNA
L’ RNA viene tradotto al fine di sintetizzare un
polipeptide
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Codice Genetico
•Universale
•Ridondante
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Trascrizione di DNA per
sintetizzare l’RNA
Il DNA funge da stampo.
Alla timina si sostituisce
l’uracile
5’-A-T-G-A-C-T-3’
DNA non trascritto
3’-T-A-C-T-G-A-5’
DNA trascritto
5’-A-U-G-A-C-U-3’OH RNA
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Nella traduzione (che negli eucarioti avviene nel citosol) si
ha la sintesi della catena polipeptidica. Ogni sequenza di
tre basi (tripletta o codone) codifica un amminoacido. Per
la traduzione sono necessari tRNA e rRNA
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I tRNA sono le molecole che hanno una funzione
“decodificante” nel processo di traduzione
Ogni molecola di tRNA è specifica per un solo
amminoacido. Una porzione della molecola contiene un
“anticodone” complementare al codone. L’amminoacido è
legato ad una estremità del tRNA
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I ribosomi collegano tra loro
tutti i componenti del
macchinario richiesto per la
traduzione. Essi permettono
l’appaiamento tra i tRNA e i
codoni sull’mRNA, catalizzano la
formazione dei legami peptidici
tra gli amminoacidi e traslocano
l’mRNA in modo che il codone
successivo possa essere letto.
Ogni ribosoma è costituito da
due subunità, ciascuna delle
quali contiene rRNA e varie
proteine
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© Emilio Padoa-Schioppa
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