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ACIDI NUCLEICI. Acido Desossiribonucleico (DNA): Conservazione del programma genetico Acido Ribonucleico (RNA): Attuazione del programma genetico. DOGMA CENTRALE. L’informazione “scorre” dal DNA al RNA e alle proteine, ma non in senso contrario (Francis Crick)
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Acido Desossiribonucleico (DNA): Conservazione del programma genetico Acido Ribonucleico (RNA): Attuazione del programma genetico
DOGMA CENTRALE L’informazione “scorre” dal DNA al RNA e alle proteine, ma non in senso contrario (Francis Crick) I retrovirus : RNA codifica per il DNA – trascrizione inversa
Acidi nucleici Polimeri di nucleotidi
I nucleotidi: • Conservano l’informazione genetica e ne permettono l’espressione • Meccanismi di trasferimento di energia (ATP, GTP)
Scoperta del Principio trasformante 1928 Frederick Griffith 1944 Avery, MacLeod, McCarty: il principio trasformante è DNA 1952 Hershey e Chase: conferma del ruolo del DNA
Il DNA (non le proteine) del fago entra nel batterio durante l’infezione
DNA Struttura del DNA 1953 Watson e Crick Due catene polinucleotidiche formano una DOPPIA ELICA ad avvolgimento destrorso Le due catene sono ANTIPARALLELE
DNA tipo B Destrogira Ogni giro 10 coppie di basi DNA tipo Z Avvolgimento sinistrorso Citosine metilate Regolazione della trascrizione
Le basi azotate si uniscono con legami H La sequenza di basi una catena è complementare a quella della catena partner
Stabilità della molecola di DNA • Scheletri covalenti • Interazioni idrofobiche tra coppie di basi impilate • Legami H all’interno di ogni coppia
2 m circa di DNA sono racchiusi in un nucleo di circa 5-8 µm di diametro: Struttura dei cromosomi eucariotici
Cromatina • 35% DNA- 60% proteine- 5% RNA • Le proteine si dividono in: • Istoniche: basiche, ricche di cariche + • Non istoniche: funzione di controllo dell’espressione genica
Istoni: proteine più conservate in natura; struttura simile con 3 alfa eliche (histon fold) che interagiscono fra loro
ISTONI: proteine basiche ricche di amminoacidi arginina e lisina
Estremità N-terminali legano DNA e compattano la cromatina Code istoniche possono essere modificate e controllano la struttura della cromatina
Eterocromatina:cromatina molto compatta 10% del cromosoma interfasico (centromeri e telomeri) Eucromatina:cromatina distesa che può essere espressa in proteine Femmine: inattivazione cromosoma X
Fibra 30 nm: cromatina condensata Fibra 11 nm cromatina de-condensata
NUCLEO Nel cromosoma interfasico la cromatina è meno compatta del cromosoma mitotico
CARIOTIPO: 22 coppie di autosomi (1-22) e 2 cromosomi sessuali I cromosomi veicolano i geni: segmenti di DNA che contengono “istruzioni traducibili in proteine”o trascrivibili in RNA
COME E’ POSSIBILE ACCEDERE RAPIDAMENTE AI GENI SE IL DNA E’ ORGANIZZATO IN CROMATINA? Variazioni della struttura nucleosomica consentono l’accesso al DNA
proteine che modificano la struttura dei nucleosomi (usano ATP) COMPLESSI RIMODELLATORI DELLA CROMATINA:
MODIFICAZIONE REVERSIBILE CODE ISTONICHE • gruppi metile, acetile o fosfato • Acetilazione istoni: conformazione aperta e trascrizione attiva • Deacetilazione istoni: conformazione chiusa, trascrizione inattiva
Modificazioni nelle code istoniche, combinate in modo diverso, costituiscono un CODICE ISTONICO
NON TUTTO IL DNA CONTIENE INFORMAZIONE; ZONE NON CODIFICANTI
RNA: trasferimento e rielaborazione dell’ informazione genica • dimensioni variabili • relativamente instabili • degradati in breve tempo
Ribonucleotidi • ribosio, • basi azotate (A, C, G e Uracile) • il gruppo fosforico
rRNA: RNA ribosomiale, forma ribosomi • mRNA: RNA messaggero, porta l’informazione che deve essere tradotta in proteina • tRNA: RNA di trasferimento, trasporta gli amminoacidi sul messaggero
Piccoli RNA citoplasmatici-scRNA: componenti di ribonucleoproteine • Piccoli RNA nucleari-snRNA: maturazione di mRNA • Piccoli RNA nucleolari-snoRNA: maturazione rRNA • Micro-RNA: RNA 21-22 nucleotidi, regolano espressione genica