ACIDI NUCLEICI

Cellula e organismo = espressione del PATRIMONIO GENETICO (diverso in ogni organismo) ¯

contenuto nei CROMOSOMI

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- contenuti nel NUCLEO

- costituiti da PROTEINE e ACIDI NUCLEICI

ACIDI NUCLEICI > costituiti da unità fondamentali = NUCLEOTIDI (4 tipi differenti)

RICERCHE E SCOPERTA DEL DNA E DELLE SUE FUNZIONI

Fine '800 à si riteneva che le proteine, in quanto molto varie (e quindi combinabili in infinite combinazioni), fossero responsabili delle informazioni genetiche

à MIESCHERà separazione degli acidi nucleici da altre componenti cellulari

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sostanza bianca chiamata NUCLEINA

à FULGEN à colorazione dei cromosomi (solo ACIDO NUCLEICO non proteine)

Individuazione del DNA in tutte le cellule

à LEVENE à struttura chimica del DNA

ACIDO NUCLEICO = polimero à NUCLEOTIDI = monomeri

ACIDO FOSFORICO + ZUCCHERO + BASE AZOTATA

(Ribosio o Desossiribosio)

Elementi chimici presenti in queste molecole

H (idrogeno) - C (carbonio) - O (ossigeno) - N (azoto) - P (fosforo)

Zucchero

DNA à desossiribosio à acido desossiribonucleico

RNA (e tutti i derivati) à ribosio à acido ribonucleico

BASI AZOTATE = elementi che caratterizzano i 4 tipi di nucleotidi

- PURINE à ADENINA

GUANINA

- PIRIMIDINE à CITOSINA

TIMINA

à GRIFFITH à esperimento sui PNEUMOCOCCHI (studiando vaccino per poliomielite)

iniezione di batteri CAPSULATI (virulenti) à topo morto

iniezione di batteri NON CAPSULATI (innocui)à topo vivo

iniezione di batteri CAPSULATI trattati con CALORE (morti) à topo morto

iniezione di batteri CAPSULATI trattati con calore MESCOLATI a batteri NON CAPSULATI VIVI à topo morto

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Sangue del topo à batteri CAPSULATI VIVI

i batteri CAPSULATI MORTI

avevano trasferito informazioni

genetiche ai NON CAPSULATI

à Analisi del FATTORE TRASFORMANTE    à costituito da DNA à può essere trasferito da un battere all'altro

à esperimento con BATTERIOFAGI T (virus che attaccano i batteri) di ESCHERICHIA COLI (uno dei più comuni batteri dell'intestino umano)

0 - Dna e proteine MARCATI con ISOTOPI RADIOATTIVI

P (fosforo) nel DNA

S (zolfo) nelle PROTEINE

INFEZIONE à virus viene a contatto con il battere

INOCULAZIONE àvirus inietta DNA nella cellula che comincia a produrre altri virus

SEPARAZIONE à il battere viene separato dal resto à nel battere si trova la molecola che l'ha infettato

battere infettato con DNA MARCATO è RADIOATTIVO

battere infettato con PROTEINE MARCATE non è RADIOATTIVO

trasmissione RADIOATTIVITA' è avvenuta attraverso il DNA à DNA è il PORTATORE delle INFORMAZIONI GENETICHE

MIRSKY à cellule somatiche dell'organismo contengono un quantitativo di DNA doppio rispetto ai gameti

CHARGAFF à in una specie la percentuale di A/T/G/C è caratteristica

% A = % T e % C = % G

WILKINS & FRANKLIN à diffrazione ai raggi x à il DNA presenta struttura ELICOIDALE

WATSON & CRICK à costruzione del modello del DNA servendosi delle informazioni raccolte fino a quel momento da altri scienziati

DOPPIA ELICA

Due montati dell'elica à molecole di ZUCCHERO alternate a gruppi FOSFATO

Pioli perpendicolari à basi azotate

Ogni base forma un legame covalente con lo zucchero posta nel tratto di montante adiacente.

Le basi si incontrano sull'asse centrale e sono unite da legami idrogeno

non c'è vincolo nella collocazione delle basi rispetto alla precedente e alla successiva

Distanza tra un nucleotide e l'altro = 0,34 nanometri

Giro completo = 3,4 nanometri à 10 nucleotidi

Rotazione di un nucleotide rispetto al precedente = 36 gradi

Spessore doppia elica =2 nanometri

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non possono affacciarsi due purine o due pirimidine

l'accoppiamento deve essere necessariamente tra purina e pirimidina

Il legame idrogeno è possibile solamente tra

CITOSINA e GUANINA (tre legami idrogeno) e

ADENINA E TIMINA (due legami IDROGENO)

eliche sono ANTIPARALLELE à una procede nel verso 5>3 e l'altra nel verso 3>5

REPLICAZIONE DEL DNA

molecola di DNA si apre lungo la linea mediana in un punto detto punto di origine (la duplicazione inizia sempre da una specifica sequenza di nucleotidi)

La reazione è catalizzata dall'enzima ELICASI che spezza i legami idrogeno tra le basi azotate

alcune proteine si attaccano ai singoli filamenti per mantenere staccate le due eliche

sintesi del nuovo filamento ànucleotidi presenti nella cellula si attaccano ai filamenti del DNA parentale costruendone la parte speculare

Zona di sintesi = BOLLA DI DUPLICAZIONE

Zona in cui i vecchi filamenti vengono separati e stanno per essere sintetizzati quelli nuovi = FORCELLA DI DUPLICAZIONE

DUPLICAZIONE BIDIREZIONALE

La duplicazione del DNA è detta SEMI-CONSERVATIVA

Frammenti di Okazaki e telomeri

Ogni filamento in via di formazione può aggiungere nuovi nucleotidi soltanto in

direzione da 5' e 3'

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il filamento complementare al filamento stampo che ha direzione da 3' a 5' si allunga in maniera continua senza interruzioni (filamento guida)

l'altro filamento, (filamento in ritardo), appaiandosi ad un filamento a partire dalla sua estremità 5' viene sintetizzato in modo discontinuo sotto forma di singoli segmenti assemblati in direzione da 5' a 3' e poi collegati tra loro grazie all'enzima DNA-LIGASI

I segmenti che si formano vengono detti FRAMMENTI DI OKAZAKI

Nei cromosomi eucarioti la DNA-polimerasi non è in grado di completare la sintesi dell'ultimo frammento di okazaki il cromosoma perderebbe quindi una parte MA a entrambe le estremità molti cromosomi possiedono brevi sequenze nucleotidiche ripetute numerose volte = TELOMERI à il cromosoma può replicarsi numerose volte prima di perdere il uso contenuto genetico e far morire la cellula in cui si trova.

à le cellule muoiono prima dell'organismo in cui si trovano

Alcune cellule hanno  trovato il modo di risintetizzare il DNA telomerico perso durante la duplicazione à l'enizma che permette questa sintesi è detto TELOMERASI