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L'RNA
Esso ha varie funzioni, ma serve per convertire l'informazione contenuta nelle sequenze di basi del DNA in una sequenza proteica. Quindi ha una funzione più transitoria, e per questo l'informazione non ha bisogno di essere conservato in forme particolarmente stabili; deve essere sintetizzata e poi distrutta.
L'RNA non si trova sotto forma di doppia elica, se non in alcuni casi. Le differenze con il DNA sono il ribosio invece che il 2'-desossiribosio, la presenza della base uracile al posto della timina e il fatto che si trova come singola elica.
Le prime due differenze sono importanti: il ribosio presenta un OH in posizione 2, rendendo la molecola più reattiva. Questo 2' OH tende a rompere il legame tra l'OH3' e il fosfato. La presenza del desossiribosio rende il DNA meno reattivo. La conseguenza è che la stabilità dell'RNA è inferiore rispetto a quella del DNA, soprattutto a pH basici.
In più,...
L'uracile invece che la timina conferisce all'RNA una grossa differenza rispetto al DNA. Ciò accade perché in generale alcune basi nucleotidiche vanno incontro alla perdita spontanea dei loro gruppi amminici esociclici (deamminazione) e la citosina (2-ossi-4amminopirimidina), avendo gruppo amminico, quando viene deamminata diventa l'uracile. Se ciò avvenisse nel DNA, una citosina deamminata e trasformata in uracile non si accoppierebbe più con una guanina, bensì con una adenina, portando a una mutazione.
Per preservare questo possibile problema, l'evoluzione ha fatto sì che ci sia una nuova base, la timina, che presenta un gruppo metile in più rispetto all'uracile, così da permettere di identificare l'uracile come una citosina deamminata.
Ciò avvalora l'ipotesi che il primo acido nucleico che si è formato è l'RNA e che molte delle sue funzioni siano state trasferite al DNA.
funzione biologica. Alcuni esempi di RNA includono l'mRNA (RNA messaggero), che porta le informazioni genetiche dal DNA ai ribosomi per la sintesi proteica, l'rRNA (RNA ribosomiale), che costituisce la struttura dei ribosomi, e l'tRNA (RNA di trasferimento), che trasporta gli amminoacidi ai ribosomi durante la sintesi proteica. L'RNA può essere modificato post-trascrizionalemente, attraverso l'aggiunta di gruppi chimici o la rimozione di basi. Queste modifiche possono influenzare la struttura e la funzione dell'RNA. In conclusione, l'RNA è una molecola essenziale per la vita cellulare, che svolge una varietà di funzioni biologiche. La sua struttura può essere complessa e può formare diverse strutture a doppia elica, che sono importanti per il riconoscimento delle proteine e per la regolazione dell'espressione genica.Le funzioni degli RNA sono molteplici e per questo prendono nomi diversi:
- mRNA: dove m sta per messaggero perché la sua funzione è quella di copiare uno o più tratti di DNA che corrispondono a uno o più geni (un gene è un'unità funzionale che corrisponde all'informazione per ottenere un polipeptide). L'mRNA non è altro quindi che una copia del gene (intermediario dell'informazione genetica). Trasferisce l'informazione genetica dal DNA ai ribosomi, dove questo messaggero viene usato come stampo per specificare la sequenza amminoacidica delle catene polipeptidiche.
- tRNA (RNA transfer): rappresentano il raccordo tra RNA e proteina, ovvero gli amminoacidi vengono portati al livello del ribosoma e aggiunti alla catena amminoacidica crescente (proteina neosintetizzata), non come singoli amminoacidi, ma legati a particolari molecole di RNA. I tRNA trasferiscono l'amminoacido al ribosoma.
- rRNA: dove la r
sta per ribosomiale perché hanno una funzione prettamente strutturale, ovvero formano quelle strutture ribonucleiche, che costituiscono i ribosomi;
Oggigiorno si è scoperto che esistono molti altri tipi di RNA, con molteplici funzioni, ma con struttura simile. Ad esempio, miRNA, siRNA, snRNA, long nc RNA, la quale ha funzione di regolazione nell'espressione genica.
Alcuni RNA, inoltre, svolgono una funzione catalitica (enzimi primordiali), quindi riescono ad accelerare alcune reazioni anche se non sono proteine e vengono chiamati anche ribozimi perché sono una specie di enzimi di natura ribonucleotidica.
Questa immagine in alto sulla destra rappresenta il dogma della biologia molecolare: l'informazione passa dal DNA al RNA attraverso la trascrizione, e poi attraverso la traduzione al polipeptide.
Trascrizione del DNA: trascritto vuol dire copiato in maniera selettiva il prodotto della trascrizione del DNA è sempre un RNA a singolo filamento.
questa funzione bisogna avere DNA a doppiofilamento (stampo) che localmente deve aprirsi; quindi, idue filamenti sono uno quello codificante (contiene la sequenza nucleotidica che costituisce l'informazione),mentre l'altro filamento complementare si chiama "catena stampo", dove lo stampo serve per un complessoenzimatico RNA-polimerasi, che funziona in maniera molto simile allaDNA-polimerasi.
Più nello specifico, questo RNA-polimerasi utilizza sempre unostampo, però quest'ultimo è dato dalla catena stampo del DNA.Quindi questa polimerasi genera una catena polinucleotidica complementare allo stampo.Alla fine, si genera una copia perfetta di mRNA, che è la copia della catena codificante.I precursori sono i nucleotidi trifosfati. Infatti, la RNA-polimerasi richiede NTP (e non dNTP come la DNA-polimerasi).La direzione di sintesi è comunque 5' 3'.
Il meccanismo di reazione è lo stesso incontrato per la DNA-polimerasi,
ovvero c'è l'aggiunta di un nucleotide sulla base della sequenza corrispondente e successivamente rilascio di una molecola di pirofosfato, destinata all'idrolisi. Una grossa differenza rispetto alla sintesi di DNA è che l'RNA-polimerasi è in grado di iniziare nuovi filamenti e quindi non richiede una sequenza di innesco, bensì deve solo riconoscere il punto da dove far partire la sintesi di mRNA. Poi, l'informazione contenuta nella sequenza di basi diventa una sequenza proteica, però ciò avviene attraverso le molecole di tRNA, i quali sono particolari tipi di RNA, ognuno legato covalentemente a uno specifico amminoacido. Il tRNA è piuttosto breve (circa 70 nucleotidi), in cui ci sono parecchie regioni con sequenze complementarie quindi la sua struttura è parzialmente a doppia elica. Da un punto di vista bidimensionale, la struttura ricorda quella di un trifoglio con una parte costituita da un ostelo doveè agganciato l’amminoacido e poi con tre diverse forcine aventi ognuna un’ansa alla fine. Una diqueste è particolare perché contiene tre nucleotidi (che corrispondono a 3 basi) che costituisconol’anticodone (parte che riconosce il codone sull’mRNA). Per ogni anticodone, unospecifico amminoacido in forma attivata viene legato con un legame estere al 3’-OH di un’adenina.Questo tipo di molecola nella sua struttura tridimensionale, presenta unavvolgimento che deriva dall’appaiamento di base complementari e la forma cheprende è un L rovesciato, in cui su una estremità avviene il legame conl’amminoacido, mentre sull’altra si osserva la sequenza dell’anticodone.La sua struttura prende una funzione di raccordo o connessione perché serve afar corrispondere ad ogni amminoacido il riconoscimento di uno specifico codone.Ciò significa che si hanno 20 tipi diversi di tRNA, uno per ogniamminoacido →traduttore simultaneo. La corrispondenza non avviene in soluzione, ma all'interno di un grande complesso ribonucleoproteico che è il ribosoma. Per ultimo, l'rRNA è associato ad un certo numero di proteine ribosomiali (colorate nell'immagine in blu, azzurro e marrone); mentre tutta la parte colorata in grigio chiaro e scuro è data da molecole di RNA ribosomiale che sono complessate con le proteine, formando strutture secondarie e terziarie. Questo tipo di RNA è molto importante perché costituisce il sito in cui avviene la sintesi delle proteine, sulla base delle informazioni contenute nell'mRNA. Per ogni anticodone avviene un legame con uno specifico amminoacido che viene codificato da un particolare codone. In quest'immagine c'è il terminale del tRNA, che ha come ultimo nucleotide un'adenina, la quale è legata attraverso un legame estere al gruppo carbossi-terminale di un amminoacido. Ciò,quindi, che viene portato sul ribosoma è un complesso amminoacil-tRNA. Questo complesso può essere considerato come l'attivazione dell'amminoacido che viene poi caricato sul polipeptide nascente. Per associare ogni amminoacido ad un proprio tRNA, è necessario avere delle specifiche amminoacil-tRNA-sintetasi, che sono almeno 20, e ognuna delle quali riconosce un specifico amminoacido e uno specifico tRNA. LIPIDI I lipidi biologici costituiscono un gruppo di composti diversi, che hanno in comune la caratteristica di essere insolubili in acqua. Inoltre, non formano polimeri, quindi strutture covalentemente legate, a differenza di nucleotidi e proteine. Le funzioni biologiche dei lipidi sono molto diverse, al pari delle loro proprietà chimiche. Deposito energetico e ciò è dovuto al fatto che i lipidi si accumulano negli organismi animali. Sono quindi, forme ridotte di carbonio e dalla loro ossidazione si ricavano grandi quantità dienergia,Componente strutturale perché l'identità della cellula è data dalla possibilità di avere una barriera costituita da sostanze lipidiche (quindi insolubili in acqua) che formano le membrane biologiche (in generale sono i fosfolipidi e gli steroli)
Attività ormonale o messaggeri intracellulari: ACIDI GRASSI
I grassi e gli oli, utilizzati quasi universalmente come forme di riserva energetica dagli organismi viventi, sono composti derivati degli acidi grassi. A loro volta gli acidi grassi sono derivati degli idrocarburi con un gruppo funzionale costituito da un acido carbossilico. Quelli che compongono gli acidi grassi, sono idrocarburi a catena lunga, ovvero con almeno 10 atomi di carbonio fino ad un massimo di 36.
Si distinguono acidi grassi saturi o insaturi a seconda della presenza di uno o più doppi legami C-C:
- Acido grasso saturo: non contiene doppi legami C-C.
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