Appunti biologia cellulare - Acidi nucleici

Acidi nucleici: il DNA

Gli acidi nucleici sono polimeri di nucleotidi che contengono l’informazione genetica, sono responsabili della sua trasmissione ed espressione.

Nucleotide

H HNH N
Legame fosfo-diesterico Base
O H N OO P O CH 2 O
Legame N-glucosidico
O C C
Zucchero
C CH HOH OH
Gruppo fosfato

Zuccheri

Ribosio Deossiribosio DANN RNA
O O
5’ 5’
C OH COH H H H HH H HH OH OH OH H

Basi azotate

Purine Pirimidine
-Citosina -Adenina
-Uracile (RNA) -Guanina
-Timina (DNA) 1

Il legame N-glicosilico (tra base e zucchero) si forma in posizione C 5’.

Il gruppo fosfato conferisce alle molecole carica negativa ed è in posizione C. Nei nucleotidi il gruppo fosfato può essere più di uno.

Quando si parla di nucleoside si intende base e zucchero senza il gruppo fosfato.

Formazione dei polimeri

Il legame tra i 2 nucleotidi successivi ti va a
Asse 3’ 5’
formare tra il C e il gruppo fosfato in C e si
O chiama 3’-5’ fosfodiesterico (legame covalente). Questi lunghi polimeri fibrosi hanno un asse
O P O costituito da zuccheri fosfati alternati da cui sporgono le basi. Questa molecola ha una polarità
O morfologica e funzionale, avendo estremità diverse
5’ CH (3’ libera, 5’ legata ad un gruppo fosfato). Si crea
2 Base una polarità morfo-funzionale (da intendersi come
O la polarità di una matita).

Duplicazione del DNA

-Filamento parentale
-Neofilamento
O

Possibili modelli teorici di replicazione

• Semi-conservativa
• Conservativa
• Dispersiva

Qual è l’ipotesi giusta?

5’ CH Base Nel 1958 Mieselson e Stahl utilizzarono uno
2 isotopi ed un’ultracentrifuga, fecero crescere dei batteri per molte generazioni in terreno contenente N. Chi è trasferiranno poi i batteri
15 in terreno contenente N per una o 2
14 generazioni. Ogni volta il DNA fu estratto dalle cellule e centrifugato all'equilibrio in cloruro di cesio. La sospensione in provetta dopo un certo numero di cicli replicativi mostrava chiaramente che l’esatta metà dell’azoto contenuto nel DNA era N (più leggero, sintetizzato ex novo dopo il
14 trasferimento nel secondo terreno) e la metà restante era N (più pesante,
15 quindi più denso, nella provetta centrifugata si localizzava più in basso dell’ N), il che avvalorava la tesi della replicazione semiconservativa.
14

Nel 1963 Cairns osservò il DNA in duplicazione e tramite nucleotidi radioattivi potete osservare che la duplicazione del DNA avviene in maniera bidirezionale in ogni forcella di duplicazione.

Replicone o unità di replicazione: è l’unità di DNA in grado di replicarsi (un replicone nei procarioti, più repliconi negli eucarioti).

Gli enzimi coinvolti nella duplicazione

L'origine della duplicazione è caratterizzata da sequenze ricche di Adenina e Timina (solo due legami a idrogeno).

Enzima separare

Elicasi: l’elicasi separa i 2 filamenti di DNA a spese del consumo di ATP.

Per evitare che i 2 filamenti separati si riuniscano intervengono alcune proteine specifiche (SSBP, single-strand binding proteins