Risposte domande esame Biochimica generale

ROS?

- Si chiamano reazioni non enzima che di Fenton e l’ossigeno, in questo caso, può ossidare allo

stato superiore principalmente con 2 metalli presen negli alimen , lo ione ferroso e lo ione

rameoso. L’ele rone che avanza dall’ossidazione va a generare uno dei ROS, il superossido, il

radicale ossidrile o il radicale idroperossido.

Q8. Perché una mela apparentemente sana può avere un cuore con eviden segni di

imbrunimento?

In questo caso il danno non causato da ossidazioni enzimatiche ad opera di polifenolo ossidasi. Il motivo

- dell’imbrunimento interno può essere dovuto a sbagliate temperature di conservazione del frutto.

30

fi ti ti ti ti tt ti ti

fi tti tti tt ti fi ti

ti ti fi tti tt tt ti fl ti ti tt tti ti t ti ti tti

Q9. Qual è il ruolo del gluta one nel controllare i livelli intracellulari di ROS?

- Il gluta one, un tripep de di sintesi non ribosomiale e con ene la cisteina. Il suo ruolo è quello di

controllare i livelli di ROS intracellulari. Interviene nella reazione della gluta one perossidasi, due

molecole di gluta one reagiscono con due molecole di acqua ossigenata per dare gluta one

ossidato e acqua normale. Questa reazione è catalizzata dalla perossido dismutasi. Il gluta one

aiuta a ripulire la cellula da tu i ROS.

Q10. Perché me amo il succo di limone sulla macedonia, e non

un altro acido?

- Si mette succo di limone, quindi acido citrico, perché le reazioni di imbrunimento della frutta oltre

che essere sfavorite dalla presenza di pH acido, vengono sfavorite anche dalla presenza di agenti

chelanti. Infatti il succo di limone, poiché è un agente chelante molto potente, si occupa di

catturare gli ioni, in quanto le polifenolo ossidasi, enzimi che imbruniscono la frutta, possiedono

nel loro sito attivo un atomo di metallo, come ione rameoso o ione ferroso. Se quest’ultimi

vengono tolti dall’enzima, si blocca la sua attività.

Q11. Cosa fa la catalasi?

- La catalasi è un emoproteina contente zinco che catalizza la reazione tra due molecole di acqua

ossigenata e produce una molecola di ossigeno e due di acqua. Questo enzima è abbondante nei

globuli rossi e impedisce che agen ossidan ossidino il ferro dell'emoglobina facendolo diventare

metemoglobina.

31

ti ti tti ti tti ti ti ti ti ti ti ti

R1. Cosa fa la ribonucleo de redu asi, e perchè ha un ruolo centrale nella

duplicazione cellulare?

- La ribonucleotide è un enzima che catalizza la riduzione dei nucleotidi trifosfati a desossiribonucleotidi.

Questo è un passaggio fondamentale nella sintesi del materiale genetico necessario alla duplicazione

delle cellule; per questo motivo questo enzima è un bersaglio di molte terapie tumorali, poiché favorisce

la crescita delle cellule. Per compiere la sua funzione, questo enzima utilizza le cisteine su altre proteine

R2. Qual è il principale po di legame in una singola catena formata da nucleo di?

- Il legame che si forma tra in singoli nucleo di in un lamento è un legame

fosfodiestere.

R3. Quali sono le di erenze chimiche tra DNA e RNA?

- Il DNA è formato da coppie di basi di mina e adenina e di guanina citosina, mentre l’RNA la

mina è sos tuita con l’uracile.

- Un’altra di erenza sta nello zucchero costuente: entrambi hanno uno zucchero a 5 atomi, ma il

DNA presenta il deossiribosio mentre RNA con ene ribosio.

R4. Illustrare le cara eris che che rendono il DNA di Eucario diverso da quello

di Procario

- Il DNA eucariote è molto più complesso e ricco di informazioni rispetto a quello procariote, per questo è

costituito da un filamento molto più lungo (quello umano arriva a 2 m). Inoltre, il DNA eucariote è contenuto

in numero, caratteristico per ogni specie, di cromosomi, contenuti nel nucleo della cellula. Il DNA procariote

invece è contenuto in un solo cromosoma, che non si trova nel nucleo, ma i procarioti possono contenere

anche DNA non cromosomico sotto forma di plasmidi. Infine, il DNA eucariote è associato a una serie di

proteine, chiamate istoni, la cui acetilazione e deacetilazione influenza la leggibilità o meno del genoma.

R5. Qual è il ruolo degli istoni nel modulare la leggibilità del DNA di Eucario ?

- Il DNA degli eucario viene “superavvolto” in par colari stru ure a orno a delle proteine

basiche, gli istoni. La modulazione del numero di cariche sugli istoni tramite reazioni che portano

all’ace lazione dei loro residui di lisina gioca un ruolo fondamentale nel consen re l’accessi a zone

depci che di DNA. La modi cazione covalente degli istoni è u lizzata per “arrotolare” o

“stritolare” i nucleosomi ed è controllata dalle HAT e dalle HADC: l’ace lazione toglie dalle

proteine le cariche posi ve sulle catene laterali delle lisine, che dovrebbero interagire con quelle

nega ve su DNA. Alcuni componen degli alimen in uenzano dire amente o indire amente

l’a vità di queste proteine e quindi la leggibilità del DNA.

R6. Come si fa a rendere compa a la stru ura di DNA ba erico?

- Per rendere compa a la stru ura di DNA ba erico e ridurre lo spazio occupato da una stru ura

simile, lo si torce su se stesso, cosi diventa molto più compa o e consente di arrotolarsi a sua

volta su se stesso (le cellule con questo superavvolgimento dell'anello riescono a diminuire le

dimensioni del loro corredo gene co) —> la doppia doppia elica è chiusa ma ci sono degli enzimi

che la girano no a giungere ad una stru ura molto compa a

- Si compie il superavvolgimento e si arriva anche ad un grand numero di torsioni che occupano un

piccolo spazio. Per fare questo si taglia uno dei due lamen /polimeri di DNA (enzima nicasi,

fenomeno de o nicking) e dopo averlo avvolto per un giro interviene un altro enzima (ligasi) che

riduce il taglio, cioè riforma il legame fosfodiestere. Questo è un sistema reversibile: ques enzimi

infa possono essere usa anche per sciogliere la stru ura.

R7. Quali sono il verso «di le ura» e il verso «di lavoro» della DNA polimerasi III?

- La DNA polimerasi III, che si occupa di sinte zzare il nuovo lamento di DNA, legge in direzione 3’

5’ il lamento stampo ed è in grado di lavorare, cioè di sinte zzare il nuovo lamento solo in

direzione 5’3’.

32

ti tti tti fi ti fi ti ff t ti fi

tt tt ti ti

ff tt ti fi ti tt

ti ti tt ti ti tt ti tt tt ti ti tt tt ti ti ti fi fi fl tt fi

tt tt

ti

ti tt tt ti t tt tt ti fi ti

ti ti tt ti tt

R8. In quale modo la formazione di una stru ura a spirale contribuisce alla stabilità della

stru ura a doppia elica formata da lamen complementari ed an paralleli di DNA o RNA?

- La stru ura a doppia elica formata da lamen complementari ed an paralleli di DNA/RNA è

stabile grazie alla presenza della stru ura secondaria, cioè di legami idrogeno tra le coppie di basi.

Le basi puriniche si accoppiano con le basi pirimidiniche, in par colare la mina si accoppia con

l’adenina, formando 2 legami a idrogeno, mentre, la guanina si accoppia con la citosina, formando

3 legami a idrogeno. Nel caso dell’RNA la mina viene sos tuita con l’uracile. Inoltre, i lamen

DNA/RNA sono resi ancora più stabili dalla presenza della stru ura terziaria, cioè della torsione del

lamento, che perme e che l’acqua non rompa i legami idrogeno. Infa , con questa torsione del

lamento, la porzione idro la, cioè i fosfa carichi e il ribosio o desossiribosio, è esposta

all’esterno, mentre all’interno c’ è il core idrofobico, cioè le paia di base, che sono impacche ate

fra di loro vicino le une alle altre (stacking) per non essere penetrate dall’acqua.

R9. Tra eggiare il ruolo delle principali proteine coinvolte nel processo di duplicazione del

DNA ba erico

- primasi: enzima coinvolto quando di forma la finta doppia elica

- DNA polimerasi III: processo di duplicazione, sintetizza il nuovo filamento di DNA. Funziona in presenza di

doppia elica

- Elicasi: separa i due filamenti

- Topoisomerasi: evita il superavvolgimento

- Primosoma: produce RNA usato come primer

- Proteine appropriate basiche (single standard binding proteins): impediscono che le due eliche parentali

tornino ad associarsi tra di loro

- DNA polimerasi: enzima di riparo, rimuove gli RNA sostituendo con DNA e idrolizza anche RNA

- DNA ligasi: “tappa i buchi”, lega fra di loro frammenti di Okazaki, si formano legami fosfodiestere

R10. Cosa sono i «frammen di Okazaki»?

- Un frammento di Okazaki è un breve frammento di DNA sinte zzato a raverso la

canalizzazione dalle DNA polimerasi III durante la replicazione del DNA da parte del lamento

lento e da un primer di RNA.

- I frammen di Okazaki sono i pezze di DNA che vengono sinte zza su uno dei lamen

stampo del DNA, quello in direzione 5’3’ su cui la DNA polimerasi III non può lavorare in modo

con nuo, in quanto è in grado di leggere solamente in direzione 3’5’ e quindi di sinte zzare in

direzione 5’3’. Quindi questo lamento deve essere obbligatoriamente fabbricato in

frammen discon nui, che verranno poi uni .

33

fi

fi ti tt tt tt ti ti tt ti tt fi fi t fi tti tt fi ti

ti ti ti ti tt ti ti tt ti ti ti ti ti

tt tti ti fi fi ti fi ti tt ti

S1. Illustrare sommariamente le fasi della maturazione di un

«trascri o primario»

- Il DNA negli eucario non è tu o codi cato, presenta infa delle zone chiamate introni, zone non

informa ve, poste tra le sequenze informa ve, chiamate esoni. Quindi per produrre qualcosa che

abbia un senso, il trascri oprimario deve andare incontro a una maturazione. Nella prima fase

l’RNA polimerasi copia l’intero lamento. Successivamente si ha un’operazione di tagging in cui

vengono aggiun un cappuccio di 7 me l guanosina all’estremità 5’ e una coda di adenina

all’estremità 3’. Questa “e che atura” consente alla molecola di diventare il bersaglio dei

spliceosoma, che compie un’azione di splicing con la collaborazione di una famiglia di proteine, le

Sn RNP. Queste ul me si legano all’inizio e alla ne di ogni introne e si avvicinano tra loro, nel

metre vengono avvolte dallo spliceosoma, che si occupa di tagliare gli introni e unire gli esoni.

Questa operazione che avviene con un alto dispendio energe co, porta alla formazione del

trascri o maturo.

S2. Quali di erenze intercorrono tra introni ed esoni?

- Esoni sono le par di dna codi can e cioè sono sequenze informa ve

che portano a delle informazioni, invece gli introni sono quelle non

codi can e quindi inu li, non portano nulla, si introme ono.

S3. Spiegare – a grandi linee – il funzionamento dell’operone lac

- L'operone lac è un insieme di geni che esprimono i ge