Lezione 10 DNA

Dogma centrale della BIOLOGIA
Il DNA è il
materiale ereditario e
non le proteine
Streptococcus pneumoniae
S (smooth) capsulato virulento
R (rough) acapsulato non-virulento
Esperimento di
Griffith 1928
PRINCIPIO TRASFORMANTE
IDENTIFICAZIONE DEL PRINCIPIO TRASFORMANTE
O.T. Avery 1944
Ripetè l’esperimento di Griffith
Batteri patogeni S con capsula uccisi dal calore +
-DNasi
-RNasi
-Proteasi
Il topo non moriva quando veniva iniettato con
batteri R mescolati a batteri S precedentemente trattati
con DNasi
Critiche da parte della comunità scientifica
Quando una cellula
batterica
Viene infettata da un
virus……
……Solo il DNA del virus
entra
Esperimento di
Hershey-Chase
1952
IL DNA è
IL MATERIALE EREDITARIO
capsidi virali
capsidi
pellet
Acidi nucleici
Acidi nucleici
• DNA(acido desossiribonucleico),
RNA (acido ribonucleico)
• Catene polinucleotidiche
• Unità base NUCLEOTIDE:
BASE AZOTATA+ZUCCHERO (ribosio nel caso dell’RNA, desossiribosio nel
caso del DNA) +FOSFATO
NUCLEOSIDE
BASE AZOTATA+ZUCCHERO
Legami fosfoanidridici
DNA tower,
Perth,
Australia.
L’informazione biologica, contenuta in ogni cellula,
deve essere:
*Conservata stabilmente
*Duplicata con esattezza
*Letta e compresa
Come il nostro linguaggio è fondato su una sequenza
di simboli, le lettere, così il linguaggio biologico
è fondato su una sequenza di 4 simboli,
i quattro tipi di basi azotate.
Il significato dell’informazione dipende dalla
SEQUENZA delle quattro lettere, le basi,
che si susseguono nel DNA.
La struttura a doppia elica del DNA consente di portare
l’informazione e di autoreplicarsi:
I nucleotidi si legano con legame fosfodiestereo
Estremità 3’ OH
Estremità 5’ P
1950 Chargaff
Dati cristallografici
R. Franklin e M. Wilkins
Struttura ad elica con un motivo strutturale ripetuto ogni 3.4 nm e 0.34 nm
DNA B Watson e Crick 1953
Elica a doppio filamento
Diametro uniforme
Complementarietà fra le basi
Elica destrorsa
Filamenti antiparalleli
DENATURAZIONE
Sequenze di DNA ripetitivo
Nelle cellule batteriche, il DNA è non ripetuto.
Fino al 60% del DNA totale negli Eucarioti è rappresentato da DNA ripetuto.
• DNA ripetuto in tandem a sequenza semplice:
10-15% del genoma.
Le copie multiple, lunghe da 1 fino 2000 pb, sono organizzate una
in fila all’altra in blocchi. Prende il nome di DNA SATELLITE.
Tali sequenze non sono normalmente trascritte (centromeri, telomeri).
I blocchi sono in genere lunghi 105-107 pb.
Esistono anche blocchi più corti 102-105 pb con unità lunghe 10-100 pb (DNA MINISATELLITE)
oppure di 10-100 pb con unità lunghe 1-10 pb (DNA MICROSATELLITE).
Diverse malattie genetiche (Sindrome X fragile, Hungtington, distrofia miotonica) sono
dovute ad un eccesso di triplette all’interno di un gene che sarebbe altrimenti normale.
• DNA ripetuto intersperso:
25-50% del genoma.
Le unità di ripetizione non sono ripetute ma distribuite all’interno del
genoma. Possono essere lunghe centinaia di migliaia di pb. Molti sono trasposoni, sequenze in
grado di muoversi nel genoma capaci di lasciare copie di se stessi.
Si suddividono in LINE (long interspersed nuclear element) lunghi 6000-8000 pb e
SINE (short interspersed nuclear element) più corti, meno di 500 pb.
CROMOSOMA BATTERICO
GLI EUCARIOTI IMPACCHETTANO IL DNA NELLA CROMATINA
…la collana di perle…
Genoma mitocondriale
37 geni