DNA - RNA
DNA
Acido desossiribonucleico
Presente nel nucleo
Un solo tipo
Doppio filamento, polinucleotidico
Ogni nucleotide : base azotata (A, G,C,T), gruppo
fosfato, zucchero desossiribosio
Funzione: sede delle informazione geneticamente
trasmissibili e responsabile della sintesi delle
proteine
RNA
Acido ribonucleico
Presente nel citoplasma
Tre tipi : mRNA, tRNA, rRNA
Filamento singolo, polinucleotidico
Ogni nucleotide : base azotata (A, G,C,U), gruppo
fosfato, zucchero ribosio
Funzione:
- mRNa : copia e trasporta il codice genetico ai
ribosomi;
- rRNA : costituisce i ribosomi , sede della sintesi
delle proteine;
- tRNA: trasporta gli amminoacidi ai ribosomi
DUPLICAZIONE DEL DNA
E’definita semiconservativa poiché in
ciascuna molecola è presente metà di quella originale. Per duplicare ci vogliono:
- Enzima ELICA che svolge l’elica.
- Enzima DNA GIRASI che impedisce al doppio filamento di attorcigliarsi;
- Enzima DNA polimerasi che catalizza la reazione di polimerizzazione, in cui
unità più piccole, nucleotidi, vengono assemblate in una molecola più grande.
- PRIMER, tratto già esistente a cui il DNA POLIMERASI può legare i nucleotidi.
- Il PRIMER non è di DNA, ma di RNA che si forma grazie all’attività dell’RNA
polimerasi che sintetizza frammenti di RNA copiando segmenti di DNA in RNA
senza bisogno di un PRIMER.
Il DNA in divisione si presenta come una molecola lunga e sottile punteggiata di
rigonfiamenti simili a piccole bolle che si espandono durante la duplicazione. Nel
tratto che precede e segue ciascuna bolla si trovano i due filamenti di DNA originali,
mentre in corrispondenza della bolla si distinguono i 4 filamenti in duplicazione,
all’esterno gli originali, all’interno quelli in nuova formazione.
Ogni bolla contiene due forcelle di duplicazione, regione in cui i due filamenti di DNA
si srotolano e si separano. Si forma per ciascuno un filamento complementare e man
mano che il meccanismo procede le due forcelle si separano.
La duplicazione avviene in due direzioni :
- 5
3 : dove il filamento viene duplicato in modo semplice e continuo;
- 3
5 : dove si ha una duplicazione discontinua; si ha la produzione di
frammenti di DNA (frammenti di Okazaki) che poi la DNA LIGASI incolla.
La duplicazione termina quando le due forcelle si incontrano e con la
rimozione del PRIMER di RNA da parte del DNA POLIMERASI.
SINTESI DELLE PROTEINE
Il DNA, responsabile della sintesi delle proteine, deve trasferire le
informazione dal nucleo al citoplasma, dove vi è l’assemblaggio degli
amminoacidi.
Le informazioni che determinano la sequenza di amminoacidi da assemblare è
contenuta nel “CODICE GENETICO”, sequenza di triplette di basi azotate
presenti nel DNA, a ciascuna delle quali corrisponde un determinato
amminoacido.
Ci sono 20 tipi diversi di amminoacidi e le possibili combinazioni di basi sono
34 = 64 : ciò significa che ogni amminoacido può essere codificato da più di
una tripletta (CODONE) e ci sono 3 triplette di STOP (UAA, UAG, UGA) che
segnano la fine di una catena polipeptidica e una tripletta (AUG) di inizio.
Sede della sintesi delle proteine sono i RIBOSOMI (costituiti da rRNA e
proteine) che risultano formati da due sub unità :
- La maggiore, che è responsabile della formazione dei legami peptidici tra gli
amminoacidi, contiene 2 alloggiamenti per tRNA (sito P e sito A);
- la minore che è responsabile dell’inizio della sintesi delle proteine.
I ribosomi hanno le seguenti funzioni:
- Catalizzano la formazione di legami peptidici tra gli amminoacidi secondo le
indicazioni dell’mRNA;
- Leggono le informazioni dell’mRNA;
- Traducono l’informazione in una sequenza di amminoacidi;
- Riconoscono i punti di inizio e di fine nella lettura dell’mRNA.
Ogni amminoacido viene trasportato dal citoplasma ai ribosomi tramite un
tRNA specifico grazie all’uso di particolari enzimi che hanno due siti, uno per
l’amminoacido, l’altro per il tRNA.
Ogni tRNA è caratterizzato da un anticodone che si lega al codone corrispondente
dell’mRNA, a cui corrisonde un particolare amminoacido.
amminoacido
tRNA
anticodone
codone corrispondente sull’mRNA
La sintesi delle proteine avviene in due fasi :
- TRASCRIZIONE :
L’RNA POLIMERASI ha il compito di assemblare mRNA completando il filamento
non senso del DNA per ottenere la sequenza dei nucleotidi del filamento senso.
Il filamento non senso è una sequenza caotica di codoni che includono così tanti
segnali di stop che non si otterrebbe nessuna proteina.
L’mRNA così ottenuto viene definito pre-mRNA e per diventare una molecola di
mRNA maturo deve andare incontro a numerose trasformazioni subendo tagli (
di introni = sequenze di nucleotidi che non codificano per le proteine) e saldature
(di esoni = sequenze che codificano per le proteine).
A questo punto mRNA è pronto per “essere letto dai ribosomi”.
- TRADUZIONE:
Avviene in tre fasi :
1) INIZIO :
La sub unità più piccola del ribosoma aggancia mRNA; AUG è la sequenza di
inizio.
In seguito un enzima eliminerà questo amminoacido iniziale (METIONINA)
2) ALLUNGAMENTO :
Prevede tre passaggi:
a) Sistemazione dell’ amminoacido successivo
b) Formazione del legame peptidico tra peptide in formazione e
amminoacido successivo
c) Spostamento del ribosoma al codone seguente
Quando i due siti P e A sono occupati un enzima presenta nel ribosoma unisce
gli amminoacidi con un legame peptidico. Dopo di che il tRNA che occupa il
sito P si stacca, quello che occupa il sito A rimane al suo posto con il suo
amminoacido. Il ribosoma si sposta in avanti in modo che tRNA legato al sito A
finisca nel sito P e così via finchè non viene tradotto mRNA.
3) TERMINAZIONE :
Al codone di stop si lega una proteina (fattore di RILASCIO); l’enzima che
forma i legami peptidici tra gli amminoacidi stacca il polipeptide dall’ultimo
tRNA . Si forma così la proteina che si dirige dove verrà utilizzata.
