CORSO DI LAUREA IN SCIENZE DELLA FORMAZIONE PRIMARIA LEZIONE PRIMA PARTE. Dott.ssa A. Fiarè

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1 CORSO DI LAUREA IN SCIENZE DELLA FORMAZIONE PRIMARIA LEZIONE PRIMA PARTE Dott.ssa A. Fiarè

2 IL DNA (ACIDO DESOSSIRIBONUCLEICO) E UN ACIDO NUCLEICO DEFINITO POLINUCLEOTIDE, IN QUANTO E UNA MOLECOLA FORMATA DALL UNIONE DI NUMEROSISSIME UNITA SEMPLICI DETTE NUCLEOTIDI

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4 IL NUCLEOTIDE E FORMATO DA: UNA BASE AZOTATA UN ZUCCHERO PENTOSO UN RADICALE FOSFORICO I composti costituiti da una molecola di PENTOSO e da una BASE AZOTATA prendono il nome di NUCLEOSIDI

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6 LE BASI AZOTATI LE BASI AZOTATE APPARTENGONO A DUE CATEGORIE: 1) PIRIMIDINCHE 2) PURINICHE TIMINA (T); CITOSINA (C); URACILE (U) ADENINA (A); GUANINA (G)

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9 IL DNA RISULTA FORMATO DA DUE FILAMENTI POLINUCLEOTIDICI ANTIPARALLELI FRA LORO E AVVOLTI SECONDO IL PASSO DI UNA DOPPIA ELICA

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11 LA SCOPERTA DELLA STRAORDINARIA STRUTTURA SPAZIALE DEL DNA DOVUTA A JAMES DEWEY WATSON E FRANCIS CRICK (1953) HA PERMESSO UN RAPIDO AVANZAMENTO NELLE CONOSCENZE DI GENETICA MOLECOLARE

12 L EREDITARIETA USA SCALE A PIOLI Nel 1953, due scienziati, elaborarono il modello della struttura molecolare del DNA Modello di J.D. Watson e di F. Crick (Premio Nobel per la Medicina nel 1962) Il DNA è una doppia elica

13 NELLA DOPPIA ELICA I DUE FILAMENTI CHE SI AVVOLGONO IN GIRI DESTROSI SONO COSTITUITI DA CATENE RIBOSIO-FOSFATO ORIENTATE IN DIREZIONE INVERSE (5-3 l una, 3-5 l altra); TALI FILAMENTI ESTERNI SONO DETTI SCHELETRI E COSTITUISCONO LA PORZIONE INVARIABILE DEL DNA. I FILAMENTI SONO MANTENUTI A REGOLARE DISTANZA TRA LORO (20 Angstrom) DA BASI AZOTATE CHE SPORGONO DAGLI SCHELETRI VERSO IL CENTRO DELLA DOPPIA ELICA. TALI BASI, UNA FILA PER SCHELETRO, SI COLLEGANO FRA LORO CON LEGAMI A PONTE DI IDROGENO, MANTENENDO QUINDI INSIEME LE DUE META DEL DNA

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16 PER MOTIVI STEREOCHIMICI, AL CENTRO DELLA DOPPIA ELICA LA BASE A PUÒ COLLEGARSI SOLO CON T, E QUELLA C SOLO CON G, IN TAL MODO SI MANTIENE IL DIAMETRO DI 20 A DEL DNA L APPAIAMENTO OBBLIGATORIO DELLE BASI AZOTATE A T C G RENDE I DUE FILAMENTI COMPLEMENTARI: SE UNO DI ESSI PRESENTA LA SEQUENZA C-T-A- C-G, L ALTRO NON POTRA CHE AVERE LA SEQUENZA COMPLEMENTARE G-A-T-G-C

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18 LA ROTTURA DEI LEGAMI TRA LE BASI AZOTATE, CHE SI ATTUA IN CERTE FASI DEL CICLO CELLULARE, PERMETTE AI DUE FILAMENTI DI DNA DI SEPARARSI E DI COSTRUIRE CIASCUNO NUOVI POLINUCLEOTIDI (DUPLICAZIONE)

19 PER LA SUA STRUTTURA A DOPPIO FILAMENTO CON BASI COMPLEMENTARI, IL DNA E L UNICA MOLECOLA DELL ORGANISMO IN GRADO DI DUPLICARE SE STESSA CON L AIUTO DI PARTICOLARI ENZIMI (DNA-polimerasi )

20 UN FILAMENTO QUINDI COSTITUISCE UNA SORTA DI STAMPO PER L ALTRO: LA DOPPIA ELICA, APRENDOSI, SEPARA I DUE VECCHI FILAMENTI, CIASCUNO DEI QUALI FUNGE DA STAMPO PER LA COSTRUZIONE DI UN NUOVO FILAMENTO CHE RISULTA IDENTICO A QUELLO VECCHIO COMPLEMENTARE. SI GENERANO DUE MOLECOLE DI DNA EGUALI FRA DI LORO E ALLA MOLECOLA DI PARTENZA, E COSTITUITE CIASCUNA DA UN VECCHIO E DA UN NUOVO FILAMENTO QUESTA POSSIBILITA DI AUTOREDUPLICAZIONE DEL DNA E DETTA DI TIPO SEMICONSERVATIVO LA MOLECOLA DI DNA SI TRASMETTE INALTERATA DA UNA GENERAZIONE ALL ALTRA

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23 CONTIENE LA MEMORIA (CODIFICARE) DELLE PIU IMPORTANTI E SPECIFICHE MOLECOLE CELLULARI, LE PROTEINE, CHE NON SONO IN GRADO DI AUTO DUPLICARSI Ogni organismo infatti e caratterizzato da una propria costituzione proteica (enzimi e proteine che differiscono tra una specie e l altra) Esse vengono riprodotte fedelmente nelle cellule di una medesima specie E RESPONSABILE DELLA TRASMISSIONE DEI CARATTERI EREDITARI IN UN CODICE COSTITUITO DALLA SEQUENZA DELLE BASI E IN GRADO DI TRASMETTERSI INALTERATO DA UNA GENERAZIONE CELLULARE ALL ALTRA NEL CORSO DELLA DIVISIONE

24 NEL NUCLEO DEGLI EUCARIOTI IL DNA E SEMPRE ASSOCIATO A PROTEINE, LE PIU STABILI DELLE QUALI SONO GLI ISTONI H1, H2 A, H2 B, H3, H4 CON QUESTE PROTEINE IL DNA FORMA STUTTURE CARATTERISTICHE GRANULARI, NOTE CON IL NOME DI NUCLEOSOMI GLI ISTONI STRETTAMENTE ASSOCIATI AL DNA DELLA CROMATINA ( E DEI CROMOSOMI NEL CORSO DELLA MITOSI) SONO ANCHE FACILMENTE ESTRAIBILI

25 LE PROTEINE NON ISTONICHE SONO TUTTE LE PROTEINE ASSOCIATE AL DNA AD ECCEZIONE DEGLI ISTONI. SONO ETEROGENEE E LEGATE POCO STABILBEMTE AL DNA. HANNO FUNZIONE STRUTTURALE NELLA FORMAZIONE DEI CROMOSOMI, OPPURE SONO ENZIMI COINVOLTI NELLA SINTESI E TRASRIZIONE DEL DNA

26 NUCLEOSOMA, LA CUI SCOPERTA RISALE AL1974, È L'UNITÀ DI STRUTTURAZIONE FONDAMENTALE DELLA CROMATINA ED È COSTITUITO DAGLI ISTONI. HA LA FORMA DI UNA PICCOLA SFERA E SERVE A COMPATTARE IL DNA IN UNA CELLULAEUCARIOTA.

27 La cromatina rappresenta la forma in cui gli acidi nucleici si trovano nel nucleo di una cellula eucariotica. La cromatina è formata da acido desossiribonucleico, DNA, avvolto su gruppi di proteine dette istoni (proteine basiche), formando un nucleosoma, e da proteine non-istoniche (proteine neutre o acide); essa è poi ripiegata in vario modo. Esistono infatti diversi livelli di organizzazione della cromatina:

28 Differenti livelli di condensazione del DNA:

29 1)DNA doppia elica 2) Cromatina: filo di DNA con istoni filo a collana di perla. In questo stadio il DNA è avvolto attorno nucleosomi, senza ulteriori ripiegamenti; (3) Cromatina condensata durante l nterfase (4) Cromatina condensata durante la profase (sono presenti due copie di molecole di DNA) (5) Cromosoma durante la metafase.

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33 Ottamero istonico DNA

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36 MA COME E ORGANIZZATO IL DNA NEI CROMOSOMI?

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