Prof.ssa Gamba Sabrina. Lezione 7: IL DNA. Duplicazione e sintesi delle proteine

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1 Prof.ssa Gamba Sabrina Lezione 7: IL DNA Duplicazione e sintesi delle proteine

2 concetti chiave della lezione Costituzione fisico-chimica del DNA Basi azotate Duplicazione Concetto di geni Rna Trascrizione Traduzione Sintesi delle proteine

3 IL DNA La struttura fu descritta da J. Watson e F. Crick, su studi effettuati da Rosalind Franklin, nel DNA = acido desossiribonucleico, formato da sequenze di nucleotidi ( gruppo fosfato + zucchero desossiribosio + base azotata). la struttura assomiglia a una scala a pioli avvolta lungo l asse longitudinale su se stessa: le basi azotate sarebbero i pioli o scalini.

4 Scheletro DNA

5 LE BASI AZOTATE Sono molecole contenti anche azoto che grazie a legami a IDROGENO si legano a coppie a formare i pioli della scala del DNA. A (=adenina) si lega solo con T (=timina) C (=citosina) si lega solo con G (=guanina) La Timina nell rna si chiama Uracile

6 Legami tra le basi azotate

7 DUPLICAZIONE = fotocopiatura del DNA Quando una cellula deve dividersi nelle 2 cellule figlie, il DNA comincia ad aprirsi come una cerniera lampo e a mano a mano che le basi azotate si separano vengono ad attaccarsi (grazie all enzima DNA polimerasi) nuovi nucleotidi liberi provenienti dal citoplasma. Si chiama Duplicazione conservativa poiché mantiene un filamento originale a fianco di quello nuovo.

8 Replicazione del DNA

9 TRASCRIZIONE LA FORMA, LA STRUTTURA, LE FUNZIONI VITALI, ORMONI, ENZIMI, PIGMENTI ECC..SONO TUTTI CON BASE PROTEICA. Le proteine (= geni o informazioni genetiche) sono formate da sequenze precise e ordinate di amminoacidi. Sul pianeta esistono venti amminoacidi. Le catene sono costruite seguendo le indicazioni del DNA. Il DNA (lungo circa 2 m nell essere umano) deve rimanere rinchiuso e protetto nel nucleo).

10 Trascrizione rna messaggero

11 Quando il DNA deve comunicare le informazioni per produrre una proteina, copia il gene su un filamento di rna che può uscire dal nucleo. Il DNA si apre come una bolla dove occorre e permette ai nucleotidi sparsi nel citoplasma di entrare nel nucleo per incollarsi al filamento attivo (l altro filamento che è speculare porta quindo altre informazioni che sono diverse e non utili in quel momento).

12 Il DNA va letto di 3 basi in 3 basi: cioè l unità base di lettura è formata da tre basi azotate (dette triplette o codoni). 3 basi azotate forniscono quindi il nome di un amminoacido. Dal nucleo uscirà un piccolo filamento di rna messaggero che avrà l informazione genetica o gene così formata: una tripletta di START, una sequenza di triplette per gli amminoacidi e una tripletta di STOP.

13 Triplette

14 TRADUZIONE L RNAm uscito dal nucleo porta l informazione al ribosoma ( che è formato da rna detto ribosomiale) per la sua lettura o traduzione. I ribosomi si trovano sul reticolo endoplasmatico ma anche in giro nel citoplasma. Il filamento si infila nel ribosoma come un hotdog e inizia la lettura dalla tripletta di start fino a quella di stop.

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16 Mano a mano che le triplette danno il nome di un amminoacido, il ribosoma richiama un aiutante di trasporto, l RNA di Trasporto, perché vada a prelevare nel citoplasma l amminoacido corrispondente e lo porti al ribosoma per attaccarlo in sequenza agli altri. Arrivati al segnale di stop la catena di amminoacidi (= proteina) si stacca e viene usata dove serve. L rnat è fatto come una croce su cui può attaccarsi un solo tipo di amminoacido: ne esistono quindi tante varietà quante sono le triplette che codificano gli amminoacidi.

17 CONCLUSIONI IL DNA E : RIDONDANTE: cioè molte triplette o codini sono sinonimi, cioè codificano per un solo amminoacido. NON AMBIGUO: cioè anche se un amminoacido può essere codificato da più triplette, una tripletta non potrà mai codificare per più amminoacidi. UNIVERSALE: queste regole valgono per tutti gli esseri viventi del pianeta e gli amminoacidi sono codificati dalle stesse triplette in ogni essere.

18 Alcuni numeri.. Il DNA è una delle molecole meno reattive e chimicamente più inerti del mondo vivente, per questo motivo è possibile recuperarla anche da macchie di sangue o di sperma ormai essicate o da ossa di neandertaliani! Lunghezza del DNA in una singola cellula: circa 2 metri

19 Numero di lettere in codice contenute in quei 2 metri di DNA: 3,2 miliardi, ovvero: possibili combinazioni, che garantiscono la nostra unicità come singoli individui.

20 Lunghezza di tutto il DNA contenuto nelle cellule di un essere umano: 20 milioni di chilometri Di quante "lettere" è composto l'alfabeto del DNA? solo 4 componenti chimici, che sono: adenina, guanina, citosina, timina

21 Percentuale di sequenze del DNA che si ritiene non servano a nulla (detto DNA spazzatura) 97% Il DNA si replica con estrema accuratezza, ma ogni tanto una lettera finisce nel posto sbagliato. Di solito questi "errori" sono sepolti nelle porzioni di DNA non codificante (la famosa "spazzatura), ma in altri casi possono rappresentare una predisposizione per una malattia oppure conferire un certo vantaggio. Numero di volte che avviene un errore di trascrizione: 1 volta su 1 milione

22 Percentuale di geni umani che sono fondamentalmente uguali a quelli di un moscerino (Drosofila): 60%...e che sono uguali a quelli di un topo: 90 % Numero di funzioni chimiche che avvengono in una banana e che sono uguali a quelle che avvengono in un organismo umano: 50 %