Appunti esame Biologia

MITOSI E TELOMERO

Esempio cellule: 4 molecole di DNA, se io vado a vedere questa cellula in fase G1 troverò queste 4 molecole ciascuna in singola copia. Attraverso la fase S se ne sono formate due queste molecole poi andranno incontro alla massima condensazione cioè il cromosoma. Ma come si mettono? A due a due, le due molecole identiche le troverò attaccate l'una all'altra attraverso il centromero, saranno riunite in una sola struttura. Sono identiche perché derivano dalla duplicazione del DNA: cromatidi fratello. Cromatidi fratelli due molecole identiche che sono unite attraverso il centromero. Se il centromero è al centro avrò due bracci identici, oppure il centromero spostato verso una delle due estremità quindi avrò un braccio un po' più corto o più lungo, oppure sul telomero.

Mitosi e meiosi, processi diversi che portano a due obiettivi diversi.

cellule figlie identiche fra di loro e alla cellula madre. La troviamo quando bisogna aumentare le cellule in un organismo pluricellulare. Cellule somatiche: tutte le cellule dell'organismo tranne quelle germinali che sono i gameti. → Meiosi processo di divisione che è responsabile della produzione dei gameti, che ha lo scopo di produrre gameti diversi dall'individuo parentale. Variabilità genetica e succede solo nei gameti e nel processo di gametogenesi.

MITOSI

Il cromosoma eucariotico è formato da due macromolecole lineari di DNA a doppio filamento, alle quali si trovano associate numerose proteine a formare la cromatina. Prima della fase S, ogni cromosoma corrisponde a una sola molecola di DNA a doppio filamento. Tuttavia, in seguito alla duplicazione del DNA, si formano due molecole di DNA, che vengono definite cromatidi fratelli. I cromatidi rimangono uniti fino alla mitosi, quando la coesina si dissolve, tranne nella regione del centromero. Definizione di

meiosi: la mitosi è quel processo di divisione che dà origine a due nuclei geneticamente identici fra loro e a quello della cellula madre. La mitosi è formata da 5 fasi: profase, prometafase, metafase, anafase e telofase ocitocinesi.

PROFASE: in interfase il DNA è organizzato sotto forma di cromatina, mentre qua il DNA andrà incontro alla massima condensazione possibile e all'organizzazione del fuso mitotico e iniziamo a vedere i cromosomi che iniziano ad apparire. Il fuso mitotico è una struttura costituita da microtubuli che si origina a partire dal centrosoma. Nella profase i due centrosomi si allontanano mandando rispettivamente microtubuli l'uno verso l'altro.

PROMETAFASE: involucro nucleare che va a disgregarsi. I microtubuli non andranno a legarsi ovunque sul cromosoma ma andranno a legarsi su una specifica struttura che si chiama cinetocore (struttura proteica che si viene a formare in corrispondenza del centromero,

conterrà anche delle proteine motrici; 1 cinetocore si associa con 30-40 microtubuli nell'uomo).- METAFASE: Ogni singolo cromosoma che si troverà tirato ai due poli, se inizialmente quando siamo in pro metafase ogni singolo cromosoma viene legato in un punto casuale a seconda di dove si trovava all'interno del nucleo cominceranno a oscillare e andranno a disporsi su un piano immaginario che si troverà sul punto mediano dove la forza di trazione si equivale, che prende nome di piastra metafisica, dove i cromatidi li troviamo allineati.- ANAFASE: quelle molecole che tenevano uniti i cromatidi fratelli vengono degradate, questo significa che i cromatidi non sono più uniti; un cromatidio si muoverà verso un polo e l'altro pure quindi ci sarà la separazione dei cromatidi fratelli; in realtà è un insieme di eventi. I microtubuli del cinetocore cominceranno a tirare il cromosoma, camminando e depolarizzando.- TELOFASE: in

In questa fase abbiamo la riformazione dei due involucri nucleari e la divisione del citoplasma.

CITOCHINESI: i cromatidi si spostano ai due poli opposti e le vescicole dell'originale nucleo vengono richiamate a formare due nuovi involucri nucleari. La cromatina si è decondensata e si formano due involucri nucleari.

I microfilamenti sono responsabili della citodieresi, sotto la membrana c'è un anello di actina e miosina, questa costrizione avviene sulla piastra metafisica; l'anello si restringe per lo scorrimento dei filamenti di actina indotto dall'interazione con la miosina e alimentato dall'ATP.

FLUSSO DELLA INFORMAZIONE GENETICA

GENOMA: quantità di DNA che contiene una copia completa di tutte le informazioni genetiche per un organismo. Questa quantità è costante per tutti gli organismi di una specie ed è chiamata VALORE c, il valore c della specie umana è 1000 volte quello dei batteri.

Non tutto il genoma è costituito

da sequenze di DNA che codificano per informazioni. geni, sequenze con funzioni regolatorie, sequenze con funzioni strutturali e sequenze con funzioni sconosciute. GENE: sequenza di DNA che contiene l'informazione necessaria per la sintesi di un polipeptide. - Geni che codificano per proteine: sequenza del gene, trascrizione, mRNA, traduzione e proteina. - Geni che non codificano per proteine: sequenza del gene, trascrizione e poi varie forme di RNA. Poiché nel genoma di un organismo un gene occupa una precisa posizione nella sequenza del DNA spesso ci si riferisce al gene con il termine di LOCUS. In generale possiamo chiamare gene qualsiasi sequenza di DNA che viene trascritta. I geni sono allineati in successione lungo le molecole di DNA e separate da sequenze spaziatrici non trascritte. Il numero di geni non aumenta in modo lineare all'aumentare del valore c. TRASCRIZIONE: la trascrizione inizia in una regione chiamata promotore e alla fine del gene, nella parte opposta.

Si trova una sequenza di DNA chiamata terminatore, che segnala il punto di terminazione della trascrizione. È un evento semplice perché consiste nella sintesi di un filamento di RNA complementare ad uno dei due filamenti di DNA.

Il promotore specifica la direzione di trascrizione e quindi quale dei due filamenti dovrà essere utilizzato come stampo. La trascrizione avviene ad opera dell'enzima RNA polimerasi in un processo che consta di 4 fasi:

1. Il primo stadio, che dà inizio alla trascrizione, richiede un promotore, una speciale sequenza di DNA alla quale si lega molto saldamente la RNA polimerasi. Per ogni gene (o, nei procarioti, per ogni serie di geni) c'è almeno un promotore. I promotori sono importanti sequenze di controllo che "dicono" all'RNA polimerasi tre cose: da dove far partire la trascrizione, quale filamento del DNA trascrivere e in quale direzione procedere. I promotori funzionano un po' come i segni di

La punteggiatura stabilisce come debba essere letta la sequenza di parole di una frase. Una parte di ogni promotore è il sito di inizio, dove incomincia la trascrizione. Ogni gene ha un promotore, ma non tutti i promotori sono uguali; alcuni sono più efficaci di altri nel dare inizio alla trascrizione.

Esistono differenze fra i promotori degli eucarioti e quelli dei procarioti. Nei procarioti, il promotore è una sequenza di DNA situata in prossimità dell'estremità 5' della regione che codifica una proteina. Un promotore procariotico possiede due sequenze fondamentali: la sequenza di riconoscimento, ossia la sequenza riconosciuta dall'RNA polimerasi, e il TATA box (così denominato poiché ricco di coppie di basi AT), che si trova più vicino al sito di inizio e in corrispondenza del quale il DNA inizia a denaturarsi per esporre il filamento stampo.

Le cose sono notevolmente diverse negli eucarioti. L'RNA polimerasi

degli eucariotinon è in grado di legarsi semplicemente al promotore e di iniziare a trascrivere; essa infatti si lega al DNA soltanto dopo che sul cromosoma si sono associate varie proteine regolatrici dette fattori di trascrizione. Il primo fattore di trascrizione si lega al TATA box, inducendo un cambiamento di forma sia di sé stesso sia del DNA, favorendo così il legame di altri fattori di trascrizione (tra cui l'RNA polimerasi) che vengono a formare il complesso di trascrizione.

2. Dopo che l'RNA polimerasi si è legata al promotore, incomincia il processo dell'allungamento. La RNA polimerasi apre il DNA a circa 10 basi per volta e legge il filamento di stampo in direzione 3'-5'. Come la DNA polimerasi, anche la RNA polimerasi aggiunge i nuovi nucleotidi all'estremità 3' del filamento in crescita, ma non ha bisogno di un primer per dare inizio al processo. Il nuovo RNA si allunga verso l'estremità 3'.

partendo dalla prima base che costituisce l'estremità 5'. Di conseguenza l'RNA trascritto è antiparallelo al filamento di stampo del DNA. Diversamente dalla DNA polimerasi l'RNA polimerasi non revisiona né corregge il proprio lavoro. 3. Analogamente al sito di inizio che precisa il punto di partenza della trascrizione, sul filamento stampo del DNA ci sono particolari sequenze di basi che ne stabiliscono la terminazione. Negli eucarioti il primo prodotto della trascrizione, o trascritto primario, è più lungo dell'mRNA maturo e deve andare incontro a un notevole processo di trasformazione prima di essere tradotto. Nei procarioti la traduzione è contestuale alla trascrizione. Negli eucarioti la presenza dell'involucro nucleare separa spazialmente e temporalmente i due processi consentendo l'evento della MATURAZIONE. Occorre rimuovere gli introni perché sennò verrebbe prodotto un mRNA che codifica unasequenza amminoacidica molto diversa. Grazie allo splicing dell'RNA è possibile rimuovere gli introni e riunire gli esoni. Appena un pre-mRNA è stato trascritto, vi si legano numerose particelle. AL confinetra introni ed esoni esistono sequenze consenso ossia brevi frammenti di DNA che compaiono, in molti geni diversi. L'RNA di una delle snRNP possiede una sequenza di basi complementare alla sequenza consenso presente all'estremità 5' del confine tra esone ed introne, legandosi al pre-mRNA presso l'estremità 3'. La tappa successiva richiede un consumo di ATP e prevede l'aggiunta di proteine provenienti da un complesso RNA-proteine, definito spliceosoma. Questo complesso taglia il pre-mRNA, elimina gli introni e ricuce tra loro le estremità degli esoni, producendo la molecola di mRNA maturo. In che modo l'informazione nucleotidica determina la sequenza di aminoacidi di una proteina? Tramite il codice genetico.

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