Biologia generale

Riassunto

• La reduplicazione del DNA interessa entrambe le catene polinucleotidiche, che fanno da stampo per le neocatene da sintetizzare.

• Il meccanismo di conservazione è di tipo semiconservativo.

• La DNA polimerasi consta di due subunità: elicasi e primasi, che lavorano in direzione 3'-5'.

La sequenza di materiale genetico che ha il compito di portare l'informazione (codificano) per sintetizzare le varie proteine (RNA) è il gene, che sono specifici per gli RNA messaggeri, ribosomiali, di trasferimento, i piccoli nucleari, i piccoli nucleolari e i micro-RNA.

Il gene è qualunque sequenza che codifichi per produrre uno dei vari tipi di RNA, impiegati in vario modo per la sintesi di proteine.

• L'RNA messaggero porta l'informazione per stabilire gli amminoacidi che devono entrare nella proteina da sintetizzare.

• Il ribosomiale realizza i ribosomi, strutture dove avviene il legame peptidico.

• I transfer prendono gli...

Amminoacidi dal citoplasma e li portano ai ribosomi• i piccoli RNA aiutano a riorganizzare i vari tipi di RNA.

Grazie al programma genoma, nei primi anni del 2000 è stato realizzato il progetto che porta a conoscere l’intera sequenza di un patrimonio genetico.

Si è stabilito quali geni portano l’informazione per la sintesi dei vari tipi di RNA e quali no.

Del primo tipo di sequenze ce ne sono circa 17000, di tutto il materiale genetico è codificante (porta l’informazione per i vari tipi di RNA) solo il 30%, di cui le sequenze geniche per produrre le proteine è solo il 3%.

Solo il 30% del genoma umano porta sequenze deputabili alla sintesi di proteine, il 3% codifica il 30% del DNA codificante per i vari tipi di RNA necessari per la sintesi delle proteine (tutti noi abbiamo, ad esempio per i geni del metabolismo, le stesse sequenze: la lattico deidrogenasi è uguale per tutti, sono geni immutabili perché non sarebbe compatibile con la vita.

• Tipo 1: deputata alla sintesi dei vari RNA ribosomiali
• Tipo 2: prevalentemente sintetizza l'RNA messaggero
• Tipo 3: prevalentemente sintetizza gli RNA di trasferimento

L'unità trascrizionale, contiene l'informazione per la sintesi delle sequenze per l'RNA 18s, 5,8s e 28s.

Quando l'RNA polimerasi di tipo 1 comincia a trascrivere tutta la sequenza (barra in giallo e blu) dall'inizio alla fine, senza fermarsi al cambio di tipo di sequenza RNA ribosomiale, trascrive un'unica grande molecola che dovrà essere tagliata nei singoli elementi necessari per costituire il ribosoma, frammenti che costituiranno il 18s, il 5,8s e il 28s (altri enzimi elaboreranno il trascritto primario tagliandolo nei frammenti).

TRASCRIZIONE

Come fa l'informazione contenuta in una molecola di acido desossiribonucleico anche se organizzata in cromatina a potersi poi trasformare in uno dei vari tipi di RNA che sono necessari per la sintesi di una proteina? Come fa quindi l'informazione a fluire dal nucleo ai centri di produzione delle proteine che sono invece localizzate a livello citoplasmatico? Come può essere espressa?

trasformata?Per sintetizzare le proteine che sono poi gli effettori dell’attività cellulare, non è necessario avere un’informazione genetica che ci dice come quella proteina deve essere costituita in amminoacidi, ma sono necessari una serie di RNA, che aiutano alla sintesi di queste proteine.

Noi intendiamo come processo di TRASCRIZIONE tutto il processo/meccanismo che porta alla formazione di uno dei varitipi di RNA o dei piccoli RNA che servono per regolare le epressioni geniche.

La TRASCRIZIONE può avvenire solo se siamo in presenza di una sequenza di DNA che rientra in quella sequenza del genoma che può essere trascrivibile, perché non tutto il nostro genoma può essere trasformato in molecole di RNA, solo alcune regioni lo possono fare.

Le regioni trascrivibili, quindi soggette alla trascrizione sono definite come GENI, un gene è una sequenza che può essere trascritta in una sequenza nucleotidica e può dare origine

A uno dei vari tipi di RNA. Questo della trascrizione è un processo che può avvenire a memoria oppure abbiamo bisogno di una molecola che ci indichi come deve avvenire la trascrizione?

L'enzima copia esattamente un filamento di DNA e lo trasforma in una molecola di RNA, con una sequenza esattamente complementare alla sequenza di DNA da cui è stato copiato.

Quanti tipi di DNA polimerasi esistono?

1. RNA pol I trascrive Rrna
2. RNA pol II trascrive mRNA
3. RNA pol III trascrive Trna E 5S Rrna (regolazione sintesi proteica sono importanti)

Per facilità prendiamo in considerazione l'organizzazione di un gene per una proteina di una sequenza che porta l'informazione di una proteina, come fa però la RNApolimerasi a riconoscere il punto esatto dove si deve agganciare per poter iniziare la trascrizione? Non può certamente agganciarsi ad un punto qualsiasi perché a seconda da dove inizia la trascrizione si può avere

RNAMessaggero piuttosto che unaltro, si può avere una proteina piuttosto che un'altra, quindi noi dobbiamo avere lungo le nostre sequenze di DNA dei punti di riferimento specifici, ben riconoscibili dal sistema di trascrizione, in modo tale che la stessa possa essere portata a termine senza errori.

Prima del punto di inizio della trascrizione, ovvero dove si aggancia l'RNA pol II, esiste una sequenza molto ampia e estesa che viene chiamata REGIONE DEL PROMOTORE, questa regione è una sequenza molto grande che a sua volta contiene delle sequenze di riferimento, affinché alcune proteine si possano legare, in modo tale da poter permettere alla RNA pol di riconoscere il punto esatto di inizio della trascrizione.

All'inizio abbiamo una serie di sequenze al livello del promotore, che indicano ad alcune proteine dove si devono agganciare per iniziare la trascrizione, queste sequenze sono denominate:

1. CAAT box
2. TATA box regione costituita da una serie di timine e adenina

tra queste due ultime si possono formare solo due ponti a idrogeno, mentre tra citosina e guanina i ponti a idrogeno sono tre. Facilmente dal punto di vista enzimatico denaturabile, si può aprire facilmente in modo tale da permettere alla DNA polimerasi di tipo due di poter iniziare la trascrizione.

Una molecola di DNA con legate ad essa due proteine legame in prossimità delle sequenze TATA box e CAAT box, la RNA pol è una proteina e da sola non sarebbe in grado di riconoscere il punto esatto dove iniziare la trascrizione, per tale motivo vengono in aiuto alla DNA pol tutta quanta una serie di proteine che vengono chiamati FATTORI di TRASCRIZIONE (proteine che aiutano a realizzare il complesso di trascrizione in modo tale che la polimerasi, riconosca il punto esatto dove iniziare la trascrizione). Queste proteine hanno un ordine sequenziale, si devono assemblare in modo estremamente ordinato e ognuno di loro ha una determinata funzione ai fini trascrizionali.

Le proteine arrivano e si legano in modo come se fossero pilotate sul punto di aggancio, intorno alla DNA pol, in modo tale che si possa legare stabilmente e dare inizio alla trascrizione. Ma ciò non basta, servono altre proteine lontane, che si legano in una regione chiamata elansa (intensificatori) e sono proprio queste proteine che nel momento in cui si legano con il complesso di inizio, fanno scoccare la scintilla che fa partire la trascrizione.

IN CHE COSA CONSISTE LA TRASCRIZIONE?

Aprire la doppia elica (denaturazione) e da quel momento in poi la DNA pol legge uno dei due filamenti, quello dove è localizzato il promotore (quelle sequenze specifiche che avevano permesso l'assemblaggio delle proteine), e sintetizza secondo il compaiamneto delle basi complementari:

CITOSINA-GUANINA

ADENINA-URACILE nell'RNA

Nella DNA pol entrano tutti i nuc