Ruolo del DNA
3 processi
I. Duplicazione del DNA
II. Trascrizione del DNA in mRNA
III. Traduzione dell'mRNA in proteina
Serve in modo che ogni nostra cellula contenga lo stesso DNA per dare le stesse informazioni a tutto il corpo. Avviene prima della mitosi.
Costruzione delle proteine di cui noi siamo fatti e di cui il mondo animale e vegetale (di cui ci nutriamo) è fatto.
DNA
mRNA
Proteina
Duplicazione
1) Doppio filamento si apre, le basi azotate sono libere.
Nucleotidi
2)
Filamenti stampo
DNA polimerasi (enzimi proteici)
I nucleotidi liberi si appaiano ai filamenti stampo contemporaneamente.
Una DNA polimerasi per ogni filamento unisce i nuovi nucleotidi tra loro.
2 DNA finali:
Nuovo filamento + filamento stampo
Risultato
Filamento stampo
Filamento nuovo
Filamento stampo
Filamento nuovo
Mitosi
Dal DNA al nostro corpo
Trascrizione
- Nel nucleo
Protagonisti:
- RNA polimerasi
- Ribonucleotidi
- Filamento DNA
- mRNA
Filamento stampo di DNA:
Tratto scelto come stampo perché contiene il gene per la successiva sintesi della proteina
Ribonucleotidi
= molecole con
- Ribosio (no desossiribosio) come zucchero
- Uracile (no timina) come base azotata
Obiettivo
Ribonucleotidi liberi + nucleotidi del DNA
Poi
Ribonucleotidi + complementari
mRNA
RNA polimerasi
mRNA
R sta per ribosomale
m sta per messaggero
I suoi ribonucleotidi “portano il messaggio” per la sintesi proteica
Traduzione
1) L’mRNA esce dai pori del nucleo ed è nel citoplasma
mRNA + ribosoma
Ribosoma + mRNA + tRNA-aa1 + tRNA-aa2
aa1 + aa2 nel ribosoma + tRNA
tRNA va via
Ribosoma scorre e legge nuovo codone sull’mRNA
tRNA-aa3 + mRNA
Ribosoma lega aa3 ad aa1-aa2
tRNA va via
E così via
Codone di stop
Tutto si stacca
Proteina
aa = amminoacido
Form aa = polimero
tRNA = RNA transfert
Ribosoma
Anticodone
Come avviene l’appaiamento?
Legge del codice genetico
Ogni tripletta/codone di base azotate dell’mRNA si traduce (corrisponde a) in un solo amminoacido.
Esempio
UUU CGU UUU mRNA
Fenilalanina arginina
Proteina
Espressione genica-esercitazione
Ecco le domande più frequenti sull'argomento dell'espressione genica, cioè il passaggio dal DNA alle proteine. Nel file allegato vedi schema di duplicazione, trascrizione e traduzione, i 3 processi alla base dell'espressione genica.
Perché Beadle e Tatum formularono l’espressione “un gene, un enzima”?
Perché dagli esperimenti con Neurospora crassa capirono che ogni gene codificava per uno specifico enzima: se il gene è mutato, l’enzima non funziona.
Perché è più corretto dire “un gene, un polipeptide”?
Perché da un gene (un tratto di DNA) si ottiene una sequenza di aminoacidi, o polipeptide. Esso poi subirà altre modifiche strutturali per formare la proteina/enzima finale.
Come definiresti un gene in termini funzionali?
Tratto di DNA che controlla la produzione di un singolo polipeptide specifico, il quale sarà una proteina/enzima finale.
Che cosa afferma il dogma centrale della biologia molecolare?
L’informazione genetica passa dal DNA, all’RNA alle proteine tramite molecole adattatrici i tRNA. Infatti questi tRNA si legano agli aminoacidi e, in base al tratto di DNA, portano gli aminoacidi ai ribosomi che li legano insieme per formare la proteina.
Quali ruoli svolgono gli RNA presenti nelle cellule?
Gli mRNA portano le informazioni di un tratto di DNA ai ribosomi, per “dire” loro come formare la nuova proteina; i tRNA si legano agli aminoacidi e, in base al tratto di DNA, portano gli aminoacidi ai ribosomi che li legano insieme per formare la proteina; gli rRNA fa parte dei ribosomi.
Quali sono le differenze tra DNA e RNA?
L’RNA è a unico filamento; l’RNA contiene lo zucchero ribosio, il DNA il deossiribosio; la quarta base azotata nel DNA è la timina, nell’RNA è l’uracile.
Come e da quali proteine regolatrici è sintetizzato il trascritto di RNA?
Le proteine regolatrici per sintetizzare l’RNA sono vari fattori di trascrizione: una proteina reg. si lega al DNA nel TATA box facendo cambiare forma al DNA, che così potrà legarsi ad altre prot. reg.; l’RNA polimerasi sintetizza l’mRNA; altre proteine regolatrici fanno in modo che vengano prodotte proteine finali tipiche di una cellula differenziata di un particolare tessuto.
Qual è la funzione del promotore?
Il promotore è il tratto di DNA alla quale si lega l’RNA polimerasi per iniziare la sintesi di mRNA. Anche primer.
Che cosa è il codice genetico? E cosa vuol dire degenerato?
Il codice genetico è una chiave di lettura, che ci dice quale aminoacido (che farà parte della proteina) corrisponde a quale codone (che fa parte dell’mRNA). Degenerato vuol dire che è ridondante, cioè un aminoacido può corrispondere a più codoni.
Cosa significano i termini codone e anticodone
Codone: sequenza specifica di tre nucleotidi lungo l'mRNA che codifica l'informazione per l'inserimento di uno specifico amminoacido durante la sintesi proteica. Anticodone: la tripletta del tRNA con cui avviene il riconoscimento della tripletta codone presente nell’mRNA e che consente l’inserimento di uno specifico amminoacido.
Quali sono le tappe della traduzione?
- Inizio
- Allungamento
- Terminazione
Cosa avviene ai polipeptidi dopo la traduzione?
Vanno in diversi organuli a seconda della funzione finale della proteina. Subiscono modifiche post-traduzionali, come per esempio proteolisi, glicosilazione, fosforilazione, e modifiche di forma.