DNA struttura e replicazione

Revisionato il 25/07/2026

di Mignuz

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Presentazione power point di ben 83 diapositive sulla struttura e la replicazione del DNA.La presentazione include diversi disegni di strutture molecolari che rendono ciò che si legge e …

Esame Biologia molecolare

Facoltà Scienze matematiche fisiche e naturali

Dal corso del Prof. Lubrano Anna

Università Università degli studi di Napoli Federico II

A.A. 2022-2023

83 pagine

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Estratto del documento

Dal DNA alle proteine: struttura, replicazione, trascrizione e traduzione del messaggio genetico

Traduzione trascrizione Proteine DNA RNA nel nucleo nel citoplasma.

Il modello di Watson e Crick

Il DNA è una molecola polimerica formata da due filamenti direzionali avvolti a spirale in modo antiparallelo. La direzionalità è importante perché è una molecola informazionale. Le unità 1953 30 anni dopo.

“We had found the secret of life. A double helix that can unzip to make copies of itself.” (F. Crick and J. Watson, Feb. 28, 1953, Eagle Pub, Cambridge)

"...This (DNA) structure has two helical chains each coiled round the same axis...Both chains follow right handed helices...the two chains run in opposite directions. ..The bases are on the inside of the helix and the phosphates on the outside..." Nature (April 25, 1953) volume 171, pp. 737-738

Gli acidi nucleici

Gli acidi nucleici (DNA e RNA) sono macromolecole polimeriche costituite da unità monomeriche dette nucleotidi.

Ciascun nucleotide risulta costituito da tre componenti:

Uno zucchero a forma di anello formato da 5 5’ atomi di carbonio;
Una base azotata (un 1’ anello eterociclico di atomi di carbonio e di 3’ azoto);
Un gruppo fosfato.

Vediamo com’è fatto un nucleotide

O -Fosfato NHO- P O 2Base 67N 5 1O N8 9 2N 4 NCH5’ O2 34’ 1’Zucchero3’ 2’HOH

Due famiglie di basi

Pirimidine Purine NH O O2 Timina Uracile Adenina CH 3N N NH NHN N N O N OO NH Guanina 2N Citosina NH NN N NH 2 N O

Basi azotate eterocicliche aromatiche Primidina Uracile (U) Citosina (C) Timina (T) Purina Adenina (A) Guanina (G)

Lo zucchero

Lo zucchero: l’unica vera differenza tra il DNA e l’RNA la differenza strutturale da cui ciascun acido nucleico deriva il proprio nome.

Come si passa dai singoli nucleotidi al polimero

Come si passa dai singoli nucleotidi al singoli nucleotidi al 5’ polimero polimero 5’5’ Legame fosfodiestere 3’3’ legame conferisce una direzionalità 5’ 3’ ad ogni filamento 

Come si passa dal singolo filamento al doppio filamento

Come si passa dal singolo filamento al doppio filamento filamento.

I due filamenti sono:

Uniti da legami idrogeno tra le basi complementari;
Orientati in direzioni opposte (sono antiparalleli).

5’ 3’ Regole della complementarità GΞC A=T 3’ 5’

Orientamento antiparallelo dei filamenti

Orientamento antiparallelo dei due orientamento antiparallelo dei due filamenti nella doppia elica del DNA filamenti nella doppia elica del DNA 3’5’ –- 5’3’

Appaiamento tra basi complementari.

Basi complementari

Adenina e Timina H H CHN Adenina 3ON Timina NN N NHN O

Guanina e Citosina N HO CitHN NGu osinan NN aina H NH NN OH

Differenze (alcune non sempre valide) tra DNA e RNA.

James Watson e Francis Crick

James Watson (USA) e Francis Crick (UK)

Nel proporre il loro modello, Watson e Crick utilizzarono tre evidenze principali:

Si sapeva (in letteratura) che la molecola di DNA era composta di basi, zuccheri e gruppi fosfato uniti assieme in una catena polinucleotidica.
Conoscevano i risultati di Franklin e Wilkins:
I polimeri di DNA erano elicoidali.
Era presente una periodicità di 0,34 nm.
Era presente una periodicità 3,4 nm.
La molecola di DNA era costituita da due filamenti.
Conoscevano le “Regole di Chargaff”.

La Franklin aveva 33 anni nel Febbraio del 1953, quando sul suo taccuino scrisse: “il DNA è formato da due catene distinte”.

Due settimane dopo, Watson e Crick costruirono il celebre modello che valse loro il Premio Nobel nel 1962.

Rosalind Franklin e Maurice Wilkins

Rosalind Franklin e Maurice Wilkins Rosalind Franklin e Maurice Wilkins analizzarono cristalli di DNA analizzarono cristalli di DNA con il metodo della diffrazione dei raggi con il metodo della diffrazione dei raggi X X

Anni ’50: studi di Rosalind e Franklin

Analizzando le foto degli spettri di diffrazione dei raggi X prodotti da cristalli di fibre pure di DNA, si dimostrò la struttura a doppia elica del DNA.

Studi di Chargaff

Studi di Chargaff.

La composizione in basi del DNA varia da una specie all’altra.
Le molecole di DNA isolate da tessuti diversi di uno stesso organismo hanno la stessa composizione in basi.
Il numero delle Adenine è uguale al numero delle Timine A=T.
Il numero delle Guanine è uguale al numero delle Citosine G=C.
La somma dei residui purinici è uguale alla somma dei residui pir

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