La struttura dei geni Flashcards
Nucleotidi
Sono i monomeri presenti nel DNA e nell’RNA, i quali sono acidi nucleici. Un singolo filamento di DNA è detto polinucleotide. Ogni nucleotide è formato da tre componenti: una base azotata, uno zucchero e un gruppo fosfato.
Base azotata
Esistono 4 tipi di basi azotate, per la quale appunto esistono 4 tipi diversi di nucleotidi.
Nel DNA sono: Adenina, Citosina, Timina, e Guanina. Nell’ RNA invece, al posto della timina vi è l’Uracile. ùOgni base azotata ha uno o due anelli costituiti da atomi di azoto e carbonio cui sono uniti vari gruppi funzionali.
Ogni base azotata si lega allo zucchero attraverso un legame glicosidico, formando un nucleoside (che con l’aggiunta di un gruppo fosfato diventerà nucleotide).
Gruppo fosfato
Si trova al centro, ha un atomo di fosforo, ha carica negativa e conferisce carattere acido ai polimeri.
Zucchero
Nel DNA vi è lo zucchero desossiribosio, con 5 atomi di carbonio, 4 nell’anello, e uno esterno rispetto al piano dell’anello; a un vertice della struttura si trova un atomo di ossigeno.
Nell’RNA invece, vi è lo zucchero ribosio, con un atomo di ossigeno in più rispetto al DNA.
Legame fosfodiesterico
Il legame fosfodiesterico è covalente, e tiene uniti i nucleotidi di ogni filamento del DNA.
Si forma tra il carbonio in posizione 5’ di uno zucchero e il gruppo fosfato legato al carbonio in posizione 3’ dello zucchero successivo.
Quindi ogni filamento avrà ad un’estremità il gruppo ossidrile -OH del carbonio 3’, e dall’altra estremità il gruppo fosfato –OPO-3 del carbonio 5’.
La struttura che risulta da questa disposizione è detta scheletro zucchero-fosfato, e si ripete per tutta la lunghezza del polinucleotide.
Pirimidine e purine
Pirimidine = basi azotate formate da un solo anello, Timina, Citosina e Uracile. Purine = basi azotate formate da un doppio anello, Adenina e Guanina.
Differenze tra DNA e RNA
DNA: doppio filamento, zucchero desossiribosio, A T C G, si trova nel nucleo ed è il depositario dell’informazione genetica.
RNA: singolo filamento, zucchero ribosio, A U C G, si trova sia nel nucleo che nel citoplasma, è l’intermediario tra il DNA e la costruzione di proteine specifiche.
Esperimento di Griffith
Batterio della polmonite formato da 2 ceppi, uno innocuo e l’altro patogeno.
Se il ceppo patogeno veniva bruciato, esso moriva e non infettava i topi.
Se però, il ceppo patogeno morto veniva iniettato insieme a un ceppo innocuo, il topo moriva.
Questo vuol dire che tra i due ceppi c’è qualcosa che fa passare delle informazioni, e a trasformare i ceppi morti nuovamente patogeni.
Esperimento di Avery
Avery riprende l’esperimento di Griffith, per capire quale fosse il fattore trasformante.
Utilizzò dei ceppi patogeni morti senza carboidrati e lipidi.
In un caso aggiunge degli enzimi che annullano le funzioni delle proteine –> il topo moriva lo stesso.
Nel secondo caso, aggiunge degli enzimi che annullano le funzioni dell’RNA –> il topo moriva.
Infine, aggiunge degli enzimi che annullano le funzioni del DNA –> il topo non muore.
Conclusione: il DNA è il fattore trasformante.
Esperimento di Harshey e Chase
Lavorano su un virus chiamato T2, costituito da una testa con rivestimento proteico che racchiude il DNA, e una coda con la quale si attacca al batterio.
Hanno usato due isotopi radioattivi per MARCARE (=rendere identificabili) le proteine e il DNA (zolfo e fosforo).
1. I fagi radioattivi vengono mescolati con i batteri, infettandoli.
2. Con un frullatore, i fagi che sono esterni ai batteri, vengono separati.
3. Con una centrifuga, i batteri formano un precipitato, chiamato pellet, sul fondo della provetta.
4. Si misura la radioattività del pellet e del liquido sovrastante.
I due casi finali:
Batteri infettati dai fagi T2 con proteine marcate –> la radioattività si trova nel liquido sovrastante, quindi le proteine non sono entrate nelle cellule batteriche.
Batteri infettati dai fagi T2 con DNA marcato –> la radioattività si trova di più nel pellet, quindi vuol dire che è il DNA ad infettare.
Struttura del DNA e la storia della sua scoperta
Watson e Crick
- Nel laboratorio di Wilkins, grazie alla cristallografia a raggi X (usata in realtà per lo studio delle rocce), Franklin ottiene una foto del DNA. Watson e Crick la esaminano: la struttura del DNA è un’elica con diametro costante di 2nm, lungo la quale le basi azotate sono disposte una sopra l’altra a distanza costante.
Capiscono che una pirimidina è sempre legata a una purina in filamenti opposti.
Adenina con Timina, e Guanina con Citosina.
Chargaff scopre che la quantità di Adenina è sempre uguale a quella di Timina, e lo stesso tra Guanina e Citosina.
I due scheletri zucchero-fosfato sono catene antiparallele, orientate in direzioni opposte: 5’–>3’ e 3’–>5’.
Un gene un enzima
Inizialmente Beadle e Tatum avevano dimostrato che specifici geni codificano per specifiche proteine: enunciato ‘un gene un enzima’.
Successivamente si passò all’enunciato ‘un gene un polipeptide, infatti non tutte le proteine che influiscono sul fenotipo sono enzimi, e alcune proteine sono formate da più catene polipeptidiche, ciascuna delle quali è codificata da uno specifico gene.
Però, i geni sono porzioni di genoma, cioè sequenze di DNA, e possono essere strutturali (contenenti info x produrre polipeptidi), o regolatori (contenenti info x produrre molecole che regolano l’espressione dei geni strutturali).
I geni dei procarioti sono formati da sequenze codificanti, mentre i geni degli eucarioti sono formati da sequenze codificanti detti esoni, e non codificanti detti introni.
Il crossing over
Processo durante la meiosi, fa sì che tra cromosomi omologhi si scambino tratti di DNA, cioè geni, e così si riproducano gameti con nuove combinazioni di alleli.
Il crossing over da origine a gameti uguali a quelli dei genitori, e gameti ricombinati.
Esperimento di Morgan
Utilizza due tipi diversi di moscerini, li fa accoppiare e risulta che solo al 17% nascono moscerini con caratteristiche un po’ di un genitore e un po’ di un altro: fenotipi ricombinati.
Perché la duplicazione del DNA è semiconservativa?
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