GIOCANDO CON IL DNA: ALLA SCOPERTA DELLA MOLECOLA DELLA VITA
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- Berto Ferrario
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1 GIOCANDO CON IL DNA: ALLA SCOPERTA DELLA MOLECOLA DELLA VITA Prof.ssa Monica Borgatti Dipartimento di Scienze della Vita e Biotecnologie Università degli Studi di Ferrara monica.borgatti@unife.it How I Met Science-Scienziati Irriducibili Ferrara 21 Marzo 2019 S
2 AGENDA S Lezione introduttiva: Piacere Mr. DNA! S Fonti on line per lezione teorica e attività pratiche S Quattro laboratori didattici: S Un DNA da mangiare S Il DNA bracciale S DNA origami S DNA da saliva in 5 minuti
3 AGENDA S Lezione introduttiva: Piacere Mr. DNA! S Fonti on line per lezione teorica e attività pratiche S Quattro laboratori didattici: S Un DNA da mangiare S Il DNA bracciale S DNA origami S DNA da saliva in 5 minuti
4 PIACERE Mr. DNA! S Lezione introduttiva (anche per i laboratori didattici) riguardante la scoperta, la struttura e le interazioni che caratterizzano la doppia elica di DNA. S Target: scuole primarie, secondarie di primo grado e divulgazione in eventi pubblici e manifestazioni.
5 Da: DOVE SI TROVA IL DNA? S Il DNA (lungo circa 2 metri!) si trova nel nucleo di tutte le cellule degli organismi viventi
6 PERCHE IL DNA E DEFINITO COME LA MOLECOLA DELLA VITA? S Le istruzioni per creare tutte le cellule del nostro corpo si trovano nel nostro DNA S Il DNA contiene il patrimonio ereditario di ogni organismo
7 COS E IL DNA? S Il DNA o acido deossiribonucleico è una lunga molecola che contiene le istruzioni per produrre tutte le proteine del nostro corpo.
8 IL DNA E COME UN LIBRO DI RICETTE DNA Gene Proteina L alfabeto delle ricette è chiamato codice genetico DNA: libro di ricette Gene: Ricetta Proteina: Cibo Da:
9 L ALFABETO DEL DNA: IL CODICE GENETICO S Le informazioni nel DNA sono organizzate in un alfabeto di 4 lettere (basi): Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Timina (T) S L ordine (o la sequenza) di queste basi crea le istruzioni contenute nel DNA S Ogni gene (pezzo del DNA) è il portatore di un messaggio in codice.
10 UN PO DI NUMERI S Lunghezza del DNA umano in una cellula: 2 metri S L uomo ha una media di miliardi di cellule 2 x = 130 miliardi di chilometri S Lunghezza totale del DNA contenuto nel corpo umano: 130 miliardi di chilometri = 900 volte la distanza Terra-Sole
11 LA SCOPERTA DEL DNA UN PO DI STORIA S Friedrich Miescher isola per la prima volta dal nucleo una sostanza che chiamerà nucleina. S MA passerà molto tempo prima di capirne la natura e le funzioni. S Oggi sappiamo che la nucleina è gli acidi nucleici: DNA e RNA ( ) Da: wiki/friedrich_miescher
12 LA SCOPERTA DEL DNA UN PO DI STORIA S Erwin Chargaff scopre che nel DNA il numero di G è uguale al numero di C. Ciò vale anche per le basi A e T. A = T e C = G ( ) Da: 280/24/e21/F1.large.jpg
13 LA SCOPERTA DEL DNA UN PO DI STORIA S Rosalind Franklin esegue sul DNA una fotografia della diffrazione ai raggi X S Questa foto sarà fondamentale per capire la forma (struttura) del DNA ad opera di James Watson and Francis Crick ( ) Da: k32.kn3.net/taringa/ 7/4/1/3/4/0/4/ missguesswho/ 550x312_839.jpg
14 LA SCOPERTA DEL DNA UN PO DI STORIA S James Watson e Francis Crick sviluppano il modello Doppia Elica per spiegare la struttura del DNA Da: J. D. WATSON & F. H. C. CRICK. Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature,171: (1953).
15 1962- PREMIO NOBEL PER LA MEDICINA per le loro scoperte sulla struttura molecolare degli acidi nucleici e il loro significato nel meccanismo di trasferimento dell informazione negli organismi viventi Da:
16 LIBRI SULLA VITA DI ROSALIND FRANKLIN E DONNE SCIENZIATE Età: 9+ Da: Età: 16+ Da: o n n a - s c o p r % C 3 % AC - s t r u t t u ra / d p /
17 LA STRUTTURA DEL DNA S Il DNA è costituita da due filamenti. S Ogni filamento contiene uno scheletro zucchero fosfato (verso l esterno) e una sequenza delle 4 basi [A,T, C, G] (verso l interno) S I due filamenti sono tenuti insieme dalle basi che si legano tra loro a coppie. scheletro zucchero-fosfato Da:
18 LE BASI SI APPAIONO SECONDO LA REGOLA WATSON-CRICK Adenina (A) si lega a Timina (T) con Citosina (C) si lega a Guanina (G) con Da:
19 Da: Biologia Molecolare, Cox MM et al., Zanichelli Editore IL MATTONE DEL DNA: I NUCLEOTIDI S Ogni filamento è come una catena, che contiene tante unità ripetute chiamate nucleotidi.
20 IL NUCLEOTIDE S Ogni nucleotide contiene: S 1 base S 1 zucchero S 1 fosfato Zucchero S Esistono 4 nucleotidi in base alla base: Adenina (A); Timina (T); Citosina (C); Guanina (G) Da: Biologia Molecolare, Amaldi F et al., Casa Editrice Ambrosiana
21 LA STRUTTURA DEL DNA: LA DOPPIA ELICA S Il DNA ha una forma a doppia elica che ricorda una scala a chiocciola, dove la ringhiera è la successione zucchero-fosfato e i gradini sono le basi. Da: sadavabiologia/section-4/la-struttura-del-dna# Da:
22 LA STRUTTURA DEL DNA: LA DOPPIA ELICA S Il DNA ha una forma a doppia elica che ricorda una scala a chiocciola. Scheletro zuccherofosfato Da: sadavabiologia/section-4/la-struttura-del-dna# Da: File:DNA_simple2_(it).svg
23 DNA DAY 25 APRILE PER CELEBRARE LA SCOPERTA DELLA DOPPIA ELICA DI DNA (1953) E SOTTOLINEARE IL COMPLETAMENTO DEL PROGETTO GENOMA UMANO (2003)
24 AGENDA S Lezione introduttiva: Piacere Mr. DNA! S Fonti on line per lezione teorica e attività pratiche S Quattro laboratori didattici: S Un DNA da mangiare S Il DNA bracciale S DNA origami S DNA da saliva in 5 minuti
25 FONTI IN RETE PER TEORIA E ATTIVITA S S (DNA day) S S S S Collezioni-Zanichelli Editore (solo teoria) In grassetto i siti da cui sono state prese le esperienze pratiche
26 AGENDA S Lezione introduttiva: Piacere Mr. DNA! S Fonti on line per lezione teorica e attività pratiche S Quattro laboratori didattici: S Un DNA da mangiare S Il DNA bracciale S DNA origami S DNA da saliva in 5 minuti
27 1. UN DNA DA MANGIARE S Obiettivo: Creazione di un modello di DNA edibile utile per comprendere come le basi del DNA si appaiano tra loro. S Target: scuole primarie e secondarie di primo grado (età 10+). S Materiale necessario per un DNA da mangiare: 2 pezzi di liquirizia lunghi; 12 stuzzicadenti; 9 marshmallow rosa; 9 marshmallow gialli; 9 marshmallow verdi; 9 marshmallows arancione; 5 stuzzicadenti con bandierine; fotocopia delle istruzioni per eseguire l esperienza; striscia di carta con sequenza 1 o 2. S Da: HaveYourDNAandEatItToo.pdf
28 2. IL DNA BRACCIALE S Obiettivo: Realizzazione di un braccialetto con una sequenza di DNA di uomo, scimpanzè, farfalla, pianta carnivora. S Target: scuole primarie e secondarie di primo grado (età:10+). S Materiale necessario per un bracciale: filo elastico (2 pezzi da circa 30 cm ciascuno); 42 perle tonde con foro in quattro diversi colori (giallo, blu, rosso e verde); fotocopie delle istruzioni per eseguire l esperienza e delle sequenze di DNA dei diversi organismi. S Da:
29 3. DNA ORIGAMI S Obiettivo: Costruzione di modello di DNA di carta usando la tecnica degli origami. S Target: scuole primarie e secondarie di primo grado (età: 10+). S Materiale necessario per un origamo: stampa a colori per l origamo DNA e tutorial on line ( S Da:
30 4. DNA DA SALIVA IN 5 MINUTI S Obiettivo: Estrazione del DNA dalla nostra saliva in 5 minuti usando detersivo per i piatti, sale e alcol. S Target: scuole primarie e secondarie di primo grado (età: 10+). S Materiale necessario per un estrazione: Tubo con tappo da ml, saliva (1 ml); 1-2 gocce di detersivo per i piatti; un pizzico di sale da cucina; 5-6 ml di alcool etilico denaturato 90 (alcol rosa); 1 bastoncino di legno; fotocopia delle istruzioni per eseguire l esperienza. S Da: NCDNAday.org.learn-more/resources-2
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COME È FATTO? Ogni filamento corrisponde ad una catena di nucleotidi
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Acidi nucleici: il DNA e l RNA Il DNA, acido desossiribonucleico, è un polimero formato da una catena di monomeri, i nucleotidi Ogni nucleotide del DNA contiene uno zucchero, il desossiribosio, una base
DNA. simile ad una scala a chiocciola. I pioli della scala corrispondono
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