Schemi biologia parte 3

TELOFASE I

Un solo cromosoma di ogni coppia di omologhi raggiunge ciascun polo.

Avviene la citocinesi: separazione in 2 cellule figlie già differenti a causa

del crossing over PROFASE II

I cromosomi si condensano nuovamente ma IL DNA NON SI

REPLICA. Avviene solo la separazione dei cromatidi

METAFASE II

I cromosomi si allineano lungo il piano equatoriale della cellula,

separando i cromatidi fratelli

ANAFASE II

I cromatidi fratelli si separano e migrano ai poli opposti

TELOFASE II

Si formano i nuclei ai poli opposti

di ciascuna cellula

Avviene la citocinesi : Vengono

così prodotti 4 gameti (negli

animali) o 4 spore (nelle piante)

GAMETOGENESI

Uomo: spermatogenesi Spermatogoni Mitosi spermatozoi Meiosi 4

spermatozoi con corredo aploide ma ognuno differente

Donna: ovogenesi Ovogoni Mitosi Cellula uovo Meiosi 1 cellula uovo + 3

corpo polari che si degradano

A CONFRONTO

Mitosi: divisione cellule somatiche dando origine a 2 cellule diploidi

Meiosi: 2 divisioni successive con 1 sola duplicazione con la formazione di 4

cellule aploidi per la formazione dei gameti per la formazione dello zigote (cellula

diploide) SINTESI PROTEICA

2 passaggi fondamentali:

Trascrizione nel nucleo: copia di un determinato gene in una sequenza

 complementare di RNA (RNA messaggero)

Traduzione nel citoplasma: L’RNA messaggero posto sui ribosomi viene

 tradotto nella sequenza amminoacidica della proteina intervenendo anche

mediante l’RNA di transfert

TRASCRIZIONE: Copia di una determinata

sequenza di un gene in RNA tramite la

complementarità delle basi:

AdeninaUracile: 2 ponti idrogeno (+

facile da separare per l’RNA polimerasi)

TiminaAdenina: 2 ponti

CitosinaGuanina: 3 ponti

Guanina Citosina: 3 ponti

Avviene mediante l’enzima RNA

polimerasi che sintetizza una copia di

DNA in RNA

Fasi:

1. Inizio: RNA polimerasi si lega a delle sequenze specifiche del DNA

2. Allungamento: RNA polimerasi continua la sintesi di mRNA

3. Termine: RNA polimerasi incontra dei segnali per il termine della trascrizione e

la formazione dell’mRNA per la traduzione

Apertura DNA che consiste nello svolgere le 2 eliche creando il filamento stampo

(3’5’) e quello non stampo in direzione opposta (5’3’).

L’mRNA sarà uguale a quest’ultimo con la differenza dell’uracile al posto della timina e

quindi complementare a quello stampo.

L’RNA polimerasi è in grado di svolgere parzialmente la doppia elica e sintetizzare

l’RNA complementare fino ad un segnale di stop che fermerà l’enzima e la

trascrizione. INIZIO

Inizia mediante delle sequenze del sito

di inizio della trascrizione, specifiche

che l’enzima è in grado di riconoscere

ALLUNGAMENTO

L’RNA polimerasi si sposta lungo la

doppia elica di DNA, svolgendo e

riavvolgendo la parte di DNA da trascrivere e sintetizza il nuovo RNA arrivando al

termine TERMINAZIONE

Dopo la parte finale di una proteina sono

presente delle sequenze ricche di guanina

e citosina facendo sì che l’RNA trascritto

sarà ricco di queste che si appaiano tra di

loro formando dei ponti idrogeno, cioè delle

forcine, che bloccheranno la trascrizione

da parte dell’enzima RNA polimerasi che si

dissocia così dal DNA.

AGGIUNTA DEL CAP: Cappuccio

all’estremità 5 dell’RNA nascente per far

sì che questa non venga degradata prima

che avvenga la traduzione AGGIUNTA DEL POLI (A): all’estremità

3’ vengono aggiunte 200/300 adenine

da enzimi specifici per evitare la

degradazione, proteggendo la parte

decodificante dell’RNA messaggero

TRADUZIONE: L’RNA messaggero si sposta nel citoplasma e si posiziona sui ribosomi

dove interviene l’RNA di trasporto portando gli amminoacidi corrispondenti a una

determinata sequenza di base

Agiscono:

RIBOSOMI: Organelli in tutte le cellule sede della sintesi proteica, costituiti da 2

subunità. Formati da:

- Rna ribosomiale

- Proteine

Complesso ribonucleoproteico 80s dissociato in altre 2 subunità formati da proteine

e RNA:

60s: maggiore 50 proteine ribosomiali e 3 tipi di rRNA con coefficienti di

 sedimentazione 28s + 5,8s + 5 s

40s: minore 33 proteine ribosomiale + 1 tipo rRNA 18s



rRNA 80% di tutti gli RNA presenti nella cellula Sintetizzati nel nucleolo

Sintesi RNA 45S modificazioni chimiche - associazione a proteine specifiche -

formazione di un complesso ribonucleoproteico 80S

80S maturazione e formazione di un complesso 40S ed un complesso 60S

40S nel citoplasma, forma la subunità ribosomiale minore.



60S ulteriori processamenti, forma rRNA 28S e rRNA 5,8S.



Questi insieme al rRNA 5S (sintetizzato NON nel nucleolo) e insieme ad altre proteine

si trasferiranno nel citoplasma e formeranno la subunità ribosomiale maggiore.

RNA MESSAGGERO: Trasferisce l’informazione genetica dal DNA ai ribosomi presenti

nel citoplasma Vita media breve dopo il processo di sintesi proteica va incontro ad



una rapida degradazione.

Poliribosoma o polisoma mRNA associato a più ribosomi

Struttura:

- Cap: sequenze a monte del sito di inizio

- UTR: regioni non tradotte per il riconoscimento (5’/3’)

- CDS: sequenza codificante cui corrisponde la proteina

- Poly-A tail : coda di poliA aggiunta dopo la trascrizione

RNA TRANSFERT: Localizzato nel citoplasma

Consiste di una catena polinucleotidica ripiegata su

sè stessa con una caratteristica struttura a trifoglio

L’estremità 3’ supera quella 5’ di tre nucleotidi estremità

che sono sempre CCA e sono il sito accettore 3’

dell’aminoacido che corrisponde ad un anti-

codone (3 basi che riconoscono le 3 basi dell’mRNA

a cui corrisponde un determinato amminoacido).

Deve essere attivato prima della traduzione cioè

deve legarsi all’amminoacido identificato dall’anti-

codone mediante l’uso di ATP e l’RNA sintetasi.

INIZIO

L’RNA messaggero si unisce alla subunità minore

del ribosoma mediante delle sequenze di anticodone

riconoscimento e fattori di inizio qui presenti. Il

primo RNA di trasporto che riconosce la sequenza

specifica (AUG) è sempre portatore di metionina e il legame di questo t-rna fa che si

uno dei

fattori di inizio venga rilasciato per far si che la sub maggiore si unisca a quella

minore, permettendo che il t-rna si trovi in mezzo alle 2 parti

ALLUNGAMENTO

Ad ogni ripetizione del ciclo viene aggiunto un aminoacido alla catena polipeptidica in

crescita La catena polipeptidica è legata

covalentemente al tRNA che trasporta

l’ultimo amminoacido inserito nella catena.

Questo aa occupa il sito P del ribosoma.

Un aminoacil-tRNA si lega al sito A

mediante l’appaiamento complementare

tra le basi dell’anticodone sul tRNA e

quelle del codone sull’mRNA.

La catena polipeptidica in crescita si stacca dalla molecola di tRNA che occupa il sito P

e si unisce con un legame peptidico all’aa legato al tRNA nel sito A.

Nel passaggio di traslocazione, il ribosoma si

sposta di un codone verso l’estremità 3’

dell’mRNA la catena polipeptidica in

formazione viene trasferita sul sito P e il

tRNA non più carico lascia il ribosoma dal

sito E

TERMINAZIONE

Un segnale di stop determina la terminazione della sintesi

del polipeptide. Quando il ribosoma arriva su un codone di

stop, un fattore di rilascio proteico si lega al sito A

UAA/UAG/UGA: Sequenze senza t-RNA corrispondente

Il fattore di rilascio idrolizza il legame tra la catena

polipeptidica ed il tRNA, determinando il rilascio del

polipeptide dalla molecola di tRNA nel sito P

Le parti rimanenti del complesso di traduzione si

dissociano

1 2

CODICE GENETICO

Caratteristiche

DEGENERATO o RIDONDANTE



Più codoni possono codificare per lo stesso aminoacido

UNIVOCO



Ogni codone è specifico per un solo aminoacido

UNIVERSALE



Tutti gli organismi viventi hanno lo stesso codice genetico- Eccezioni: mitocondri,

funghi e protisti

Le 4 basi si possono combinare in 64 combinazioni diverse e ad ogni tripletta

corrispondono vari amminoacidi

REGOLAZIONE GENICA

A LIVELLO TRANSCRIZIONALE

REGOLAZIONE NEGATIVA:

Blocco della trascrizione

mediante:

- Sistema inducibile:

repressore legato al

DNA che inibisce la

trascrizione.

L’induttore in presenza

di un repressore lo

inattiva, lo stacca dal

DNA per l’inizio della

trascrizione. Es.

operone LAC

(Lattosio nei batteri)

- Sistema reprimibile:

Un repressore inattivo

viene attivato da un

co-repressore in

presenza di una

determinata sostanza

bloccando così la

trascrizione. (Es.

operone Triptofano) REGOLAZIONE POSITIVA: Lo stato basale

della trascrizione è «spento». La trascrizione è

stimolata dal legame di una proteina

attivatrice trascrizionale

Es. Gli estrogeni agiscono legandosi a dei recettori specifici che si trovano all’interno

del nucleo. Il complesso estrogeno-recettore si lega a siti specifici del DNA

stimolando la trascrizione di geni che codificano per specifiche proteine.

REGOLAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA NEGLI EUCARIOTI

4 livelli di regolazione:

1. Trascrizionale

2. Post-trascrizionale: a livello di maturazione dell’RNA trascritto

3. Traduzionale: interagisce con i ribosomi o altri

4. Post-traduzionale: dopo la traduzione

GENETICA MENDELIANA

Gregor Mendel (1822 – 1884)

Il fondatore della genetica

Studio dei caratteri ereditari svolgendo sperimenti su piante di Pisum sativum

 (pianta di pisello)

I° Esperimento uso di piante di linee pure (linee parentali): piante rincrociate tra

loro originavano sempre piante dello stesso tipo

- Pianta alte: alta + alta= alta

- Piante nane: bassa + bassa = bassa

F1 Incrociò le due linee pure tra loro dando origine a solo piante alte



F2 Le piante della F1 vennero rincrociate tra loro dando origine a ¾ di piante alte e

¼ di piante nane

CONCLUSIONI: Le piante nane scomparivano nella F1 ricomparendo nella F2

I legge di Mendel o Legge della dominanza Per ogni carattere considerato,

nella F1, derivata da un incrocio

tra due diverse varietà,

compariva soltanto un aspetto

del carattere e mai l’altro Il

carattere che scompariva, o in

qualche modo era nascosto nella

F1, riappariva nella F2, ma

soltanto con una frequenza che

era ¼ del numero totale di

ind