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BASI CHIMICHE DELL’EREDITARIETÀ: LA DOPPIA ELICA



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Basi chimiche dell’ereditarietà: la doppia elica

Natura del DNA: Il DNA composto da uno zucchero a cinque atomi di carbonio, un gruppo fosfato e una di quattro possibili basi azotate: adenina, guanina, timina o citosina legate insieme in modo da formare una molecola unica, un nucleotide.

L’ipotesi viene confermata: Grazie a Watson e Crick si scopre che il DNA soddisfa le caratteristiche di esser una molecola che porta le informazioni genetiche.  Le condizioni sono:

Poter trasportare un grande numero di informazioni e poterle trasmettere di generazione in generazione.

Deve contenere un’informazione per riprodurre se stessa.

Deve essere chimicamente stabile

Deve poter mutare altrimenti non ci sarebbe ne evoluzione ne selezione naturale.

Il modello di Watson e Crick

I dati disponibili all’epoca:

Si sapeva che la molecola di DNA era grande lunga e filiforme ed era formata da nuclotidi contenenti le quattro basi azotate.

Si sapeva che le catene di amminoacidi delle proteine spesso si disponevano in modo elicoidale e che vengono mantenute in questa posizione da legami idrogeno.  Si supponeva che il sistema del DNA fosse simile.

Fotografie ai raggi X del DNA fornivano immagini che quasi certamente rappresentavano spire di una grande elica.

Costruzione del modello: Watson e Crick costruiscono un modello a doppia elica.  Paragonando l’elica ad una scala a pioli ritorta: i montanti sono costituiti dallo zucchero e da gruppi fosfato, i pioli invece sono le basi azotate. Ogni piolo ha due basi azotate una attaccata ad ogni montante, esse sono unite al centro con un legame idrogeno. Per ragioni di spazio non possono trovarsi accoppiate due pirimidine o due purine ma devono essere alternate.

Purine



Pirimidine

Adenina(A)

Timina (T)

Guanina(G)

Citosina (C)


 
Watson e Crick Scoprirono anche che le basi A e T oppure G e C erano complementari.

Duplicazione del DNA

Al momento della duplicazione secondo Watson e Crick l’elica si

divideva come una cerniera lampo e i filamenti fungevano da filamenti stampo e assemblavano con il materiale grezzo presente nelcellula - METABOLISMO, LA RESPIRAZIONE, RESPIRAZIONE AEROBICA DELLA SOSTANZA ORGANICA" class="text">la cellula l’altra metà.  Questa duplicazioe viene detta duplicazione semiconservartiva poichè si mantiene un ramo della catena e si ricostruisce l’altro.

Meccanismo di duplicazione del DNA:  La duplicazione del DNA è la fase portante della divisione dei cromosomi e quindi della fase S del ciclo cellulare. La duplicazione del DNA inizia sempre presso una specifica sequenza di nucleotidi detta punto di origine della duplicazione.e richiede alcune proteine di attivazione e alcuni enzimi detti elicasi. Altri enzimi noti come topoisomerasi si assicurano che i filamenti aperti di DNA non si attorciglino. Infine avviene la riproduzione vera e propria grazie anche ad altri enzimi noti come DNA-polimerasi.








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