Acidi nucleici Flashcards
Componenti
Da cosa sono composti gli acidi nucleici?
A loro volta da cosa sono composti gli elementi fondamentali degli acidi nucleici?
Cosa si può dire sulle proprietà chimiche degli acidi nucleici derivate da uno dei componenti di questi elementi fondamentali?
Gli acidi nulceici sono composti da nucleotidi
I nucleotidi sono composti da: un gruppo fosfato, uno zucchero pentoso (ribosio o desossiribosio) e una base azotata (A, G, C, T, U).
Il gruppo fosfato è carico, pertanto il DNA e l’RNA sono acidi carichi.
Varietà
Perché la struttura dell’RNA ha una variabilità maggiore di quella del DNA?
In alcuni punti dell’RNA alcuni nucleosidi-non standard
Funzioni
Quale nucleotide è in grado di generare energia? Com’è composto? Attraverso che reazioni e qual è l’ordine di grandezza d’energia che è in grado di produrre?
ATP: composto da adenina (base), ribosio (zucchero) e un gruppo tri-fosfato.
Attraverso una reazione di idratazione e producendo ADP e PI (fosfato) o AMP e PPI (pirofosfato), producendo intorno alle 10 kcal/mol.
Polimerizzzione AN
Qual è la reazione di polimerizzazione di un nucleotide ad una catena polinucleotidica? Quale verso delle reazioni è favorito?
Polinucleotide(N) + nucleoside-trifosfato –> polinucleotide(N+1) + pirofosfato + energia.
Visto che la polimerizzazione produce energia, essa è favorita rispetto alla forma di nucleoside trifosfato.
In cosa consiste la reazione di idrolisi? Cosa si può dire sulla stabilità delle catene di DNA e RNA? Da questo cosa possiamo dire sulla loro lunghezza?
L’idratazione della catena polinucleotidica porta alla sua perdita di un nucleotide + energia (20 kcal/mol). Quindi in realtà la configurazione polinucleotidica è meta-stabile.
Per il DNA la barriera energetica è alta (quasi-stabile), per l’RNA è più bassa (presenza di un gruppo OH nel ribosio lo rende più reattivo), pertanto essendo più instabile ci aspettiamo che abbia una lunghezza inferiore della catena.
Codice genetico
Qual è il collegamento tra la struttura primaria degli acidi nucleici e quello delle proteine? Perchè viene usato il DNA come deposito del codice genetico invece dell’RNA? Perchè l’RNA è comunque necessario?
La sequenza del codice genetico contiene le informazioni per la sintetizzazione delle proteine.
Perché la doppia elica lo rende più sicuro dell’RNA inoltre è più stabile.
Per la sintesi della proteina è richiesto l’RNA, quindi il DNA va trascritto in RNA.
Denaturazione
Nel modello a primi vicini da cosa si assume dipendano i contributi entalpici ed entropici e quindi la temperatura di denaturazione?
Come varia Tm (e perchè) con:
* Il numero di coppie CG
* A parità di coppie CG con la lunghezza della catena
* A parità di coppie CG tra RNA e DNA
Dalla quantità di coppie CG e AT
* Tm aumenta con il numero di coppie CG, quindi il legame tra CG è più forte di quello T/UA; infatti CG ha 3 legami ad H invece T/UA solo 1
* Tm aumenta con la lunghezza della catena
* Tm è più alta per l’RNA, che quindi ha una struttura 3D (elica) più rigida di quella del DNA. Questo è concordante con il fatto che la separazione del DNA in singoli filamenti è più semplice
Struttura terziaria
Cosa si intende per supercoiling (e qual è la sua utilità), twist (T), writhe (W) e linking number (L)?
Quale è il loro rapporto nei coil circolari di DNA?
Il supercoiling è il modo in cui la doppia elica si ripiega sul suo asse, è utile per compattare il DNA.
T: torsione della doppia elica attorno all’asse
W: contorsione dell’asse
L = T + W: numero globale di ripiegamenti del coil
Nel DNA a coil L è un invariante topologico
Struttura terziaria
Definisci la densità superelicale e spiega perché nei plasmidi assume un valore tipicamente universale.
σ=(L-L0)/L0
Nei plasmidi assume un valore universale di -0.06, il valore leggermente negativo permette un bilanciamento tra stabilità e denaturabilità della doppia elica.
L0 è il linking number per un coil a riposo
Un valore negativo del supercoiling favorisce la denaturazione
Come viene prodotta una proteina a partire dall’informazione contenuta nel DNA?
Trascrizione: l’RNA polimerasi si lega al promotore del DNA ed inizia separando i due filamenti, dopodiché uno dei due viene copiato in mRNA (sotituendo T con U).
Traduzione: mRNA è letto e decodificato dal ribosoma che sintetizza il corrispondente polipeptide.
