COME È FATTO? Ogni filamento corrisponde ad una catena di nucleotidi

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Orazio Pala
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1 Il DNA

2 Il DNA è una sostanza che si trova in ogni cellula e contiene tutte le informazioni sulla forma e sulle funzioni di ogni essere vivente: eppure è una molecola incredibilmente semplice.

3 COME È FATTO? Il DNA consiste in due lunghi filamenti, intrecciati a spirale l'uno all'altro, come una doppia elica (scoperta da James Watson e Francis Crick nel 1953). Ogni filamento corrisponde ad una catena di nucleotidi

4 Acido desossiribonucleico Ogni filamento è formato dalla successione di 4 composti, chiamati "basi del DNA" ed indicati con le sigle A, T, G, e C.

5 Le basi azotate sono di quattro tipi: Adenina (A) Guanina (G) Citosina (C) Timina (T)

6 Le basi Adenina e Guanina appartengono al gruppo di sostanze chiamate purine, mentre Citosina e Timina appartengono alle pirimidine.

7 Come possono tenersi insieme i due filamenti? Perché ogni base in un filamento è accoppiata con (o legata ad) una base dell'altro filamento. La base A è sempre accoppiata con la base T, e C è sempre accoppiata con G.

8 L'insieme di una base e di uno zuccherofosfato è detto nucleotide e costituisce il singolo anello della lunga catena del DNA

9 Un nucleotide è costituito dalla combinazione di tre diverse molecole: una base azotata, legata a uno zucchero con 5 atomi di carbonio, a sua volta legato a un gruppo fosforico.

10 La struttura del DNA

11 Composizione chimica del DNA. Le basi del DNA Adenina (A), Timina (T), Guanina (G) e Citosina (C) sono legate l'una all'altra attraverso uno zucchero (il desossiribosio) ed un composto acido (il fosfato).

12 Gene Una determinata sequenza di coppie di basi azotate costituisce un gene; l'informazione in essa contenuta viene interpretata secondo il codice genetico, che stabilisce una corrispondenza tra basi azotate e amminoacidi. In tal modo i geni regolano la sintesi delle proteine.

13 Nel DNA le due catene di nucleotidi sono antiparallele e complementari. Infatti, data una determinata sequenza in uno dei due filamenti dell'elica, l'altra è fissata automaticamente, in quanto le basi si accoppiano in modo complementare.

Ogni cellula, costruendo il complementare di ogni filamento

14 Replicazione La regola della complementarietà è alla base della trasmissione della vita. Ogni cellula, costruendo il complementare di ogni filamento di DNA, raddoppia il proprio patrimonio genetico e, quindi, lo suddivide nelle due cellule-figlie.

15 Sintesi proteica La natura ha messo a punto un opportuno linguaggio per conservare e scambiare le informazioni genetiche: si tratta di un linguaggio basato su di un alfabeto a quattro lettere, tante quante sono le basi presenti nella molecola del DNA. Tutte le parole di questo linguaggio sono costituite da tre lettere e vengono chiamate codoni; ogni codone identifica un amminoacido da utilizzare nella sintesi proteica o un segnale di interruzione della sintesi stessa.

16 Il DNA è il responsabile di tutti i fenomeni di evoluzione e differenziazione di ogni essere vivente, dalla sua comparsa sulla terra. Non solo, ma alla capacità del DNA di modificarsi per dare origine forme di vita nuove, con migliori caratteristiche di adattabilità all ambiente esterno, è legata la progressiva comparsa di nuove specie all ambiente esterno.

17 gene L unità fondamentale dell ereditarietà, il gene è un frammento di DNA in grado di codificare un prodotto specifico o, in generale, una o più funzioni correlate Il processo di espressione genica per assemblare la struttura amminoacidica di una proteina avviene in due fasi coinvolgendo una molecola di RNA messaggero (mrna) quale intermedio

18 RNA (Acido ribonucleico) Singolo filamento di nucleotidi Invece della Timina c è l Uracile

19 Trascrizione dell RNA

20 Sintesi delle proteine Nella prima fase del processo di espressione del gene (trascrizione) un enzima detto RNA polimerasi catalizza la sintesi di una molecola mrna usando il gene come modello; nella seconda fase, le informazioni contenute nella sequenza dell mrna determinano la sintesi di uno polipeptide (traduzione). Questa seconda fase richiede l intervento dei ribosomi, in corrispondenza dei quali avviene la sintesi proteica, e di diverse molecole di RNA transfer (trna), che hanno il compito di guidare gli amminoacidi nel processo di sintesi secondo la sequenza imposta dall mrna.

21 Sintesi delle proteine Una volta che si è stabilito il ribosoma, le molecole di trna che portano i primi due amminoacidi si legano al complesso: a questo punto si ha la formazione del legame peptidico. Allora il il ribosoma trasla verso il successivo codone ed avviene il rilascio del trna del primo amminoacido ed il contemporaneo attacco del terzo. Questo processo si ripete fino ad incontrare il codone che segnala il termine della sintesi: a questo punto la molecola mrna si separa dal ribosoma.

22 Ribosomi e sintesi delle proteine

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