Concetti Chiave
- Nel 1800 furono scoperte la cromatina e il DNA, inizialmente sottovalutato come contenitore di informazioni genetiche fino alla dimostrazione scientifica.
- Watson e Crick scoprirono la struttura a doppia elica del DNA, composta da nucleotidi con basi azotate complementari e filamenti antiparalleli.
- La duplicazione del DNA avviene tramite l'enzima elicasi che separa i filamenti, e la DNA polimerasi che ne crea uno nuovo, risultando in un processo semi-conservativo.
- I coniugi Okazaki scoprirono la sintesi continua del filamento guida e la sintesi ritardata del filamento di ritardo, uniti poi dalla DNA ligasi.
- I telomeri, sebbene proteggano il DNA, si consumano nel tempo causando l'invecchiamento cellulare, ma la telomerasi presente in cellule specifiche ne previene la perdita.
Scoperta:
- 1800 circa: scoperta di una sostanza colorata: la cromatina, formata da proteine e sostanza sconosciuta.
-in seguito si scoprì che il restante era occupato da acido nucleico detto "Deossiribonucleico" (siccome esistevano due tipi di acidi);
-Tutti però credevano che fosse troppo semplice che le informazioni genetiche fossero contenute nel DNA;
-Tramite però degli esperimenti riuscirono a dimostrarlo;
Struttura del DNA
-Watson e Crick nel 1900 scoprirono la struttura tridimensionale del DNA. Cioè quella a doppia elica. Il DNA era formato da nucleotidi e ogni nucleotide era formato da desossiribosio, acido fosforico e una base azotata;
(esistevano ben 4 basi: adenina timina guanina citosina) I filamenti del DNA apparivano dunque antiparalleli e complementari.
Duplicazione del DNA
-Enzima "elicasi" fa separare i due filamenti che fungeranno da stampa al nuovo filamento. La DNA polimerasi lega il vecchio filamento. Il DNA appena formato perciò verrà detto semi conservativo in quanto sarà formato da
un filamento vecchio e uno nuovo.
-Si scoprì poi che la duplicazione non nasceva in un punto preciso del DNA ma da tanti punti detti forcelle che poi si riunivano
-DNA polimerasi non poteva sintetizzare contemporaneamente i filamenti perciò non si capiva come potevano essere duplicati in parallelo.
-Coniugi Okazaki danno la risposta: Esiste in fatti uno dei due frammenti detto filamento di guida che viene sintetizzato in maniera continua, l'altro detto di ritardo che viene sintetizzato a ritroso. Poi i vari frammenti
vengono saldati insieme dall'enzima DNA ligasi
-Scoperta: la duplicazione non inizia se sul frammento non c'è un pezzetto di RNA detto primer. Il primer poi viene sostituito da DNA quando il frammento verrà ricongiunto a quello successivo.
Ruolo dei telomeri
Il problema arriva quando si arriva alla fine del filamento. La natura ha provveduto, il filamento perde un pezzetto ma quel pezzetto di DNA non è codificante. I telomeri però col tempo si consumano e questo porta
all'invecchiamento della cellula.
-Scoperta dell'enzima Telomerasi che fa riprodurre i telomeri: questo però è presente solo nelle cellule embrionali, staminali e tumorali.
Domande da interrogazione
- Qual è stata la scoperta fondamentale di Watson e Crick riguardo al DNA?
- Come avviene la duplicazione del DNA e quali sono i ruoli degli enzimi coinvolti?
- Qual è il ruolo dei telomeri e della telomerasi nella duplicazione del DNA?
Watson e Crick scoprirono la struttura tridimensionale del DNA, identificandola come una doppia elica formata da nucleotidi, ciascuno composto da desossiribosio, acido fosforico e una base azotata.
La duplicazione del DNA avviene tramite l'enzima elicasi che separa i filamenti, mentre la DNA polimerasi lega il vecchio filamento. La duplicazione è semi conservativa, con un filamento vecchio e uno nuovo, e coinvolge anche l'enzima DNA ligasi per unire i frammenti.
I telomeri proteggono le estremità del DNA, ma si consumano col tempo, contribuendo all'invecchiamento cellulare. La telomerasi riproduce i telomeri, ma è presente solo in cellule embrionali, staminali e tumorali.
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