Biologia

C P

L

Macromolecole: Acidi Nucleici

DNA, cromosomi

e nucleo cellulare

Il flusso di informazione genetica

La lettura (trascrizione) delle informazioni (geni) contenute nel

DNA, culmina nella sintesi delle proteine (traduzione).

DNA RNA Proteina

processo di processo di

Trascrizione Traduzione

Acidi Nucleici

: DNA-RNA-Proteine DNA

Flusso informazione nucleo

Trascrizione

DNA

RNA citoplasma

RNA

(trascritto)

Proteine Taduzione

Proteina

(polipeptide nascente) Cellula eucariote

Cromosomi e DNA

Nel 1953, Watson e Crick scoprirono che il DNA

è formato da due filamenti avvolti a formare una doppia elica.

La doppia elica: DNA DNA double helix

La molecola è costituita da monomeri chiamati

Nucleotidi Base azotata

Fosfato Zucchero

che interagiscono in modo ordinato mantenendo Base pairs

la conformazione elicoidale

Acidi Nucleici: DNA e RNA

Il DNA è costituito da unità chiamate Nucleotidi

Nucleotidi

Citosina Adenina Base

Base

Timina Guanina Purinica

Pirimidinica

Fosfato Fosfato

Zucchero Zucchero

Ogni nucleotide è formato da zucchero legato

ad un gruppo fosfato ed a una base azotata

Basi Pirimidiniche e Puriniche nel DNA DNA =

=

Esistono due classi di basi azotate:

Purine (doppio anello) =

e Pirimidine (singolo anello) =

Adenina (A) - purina

Timina (T) - pirimidina = Struttura laterale

(gruppo fosfato +

Guanina (G) - purina 2-deossiribosio)

Citosina (C) - pirimidina

Le 5 Basi Azotate di DNA e RNA

DNA RNA

Basi Puriniche Basi Puriniche

• •

Adenina Adenina

• •

Guanina Guanina

Basi Pirimidiniche Basi Pirimidiniche

• •

Citosina Citosina

• •

Timina Uracile

Accoppiamenti nel DNA e RNA

DNA: Guanina-Citosina e Adenina-Timina

RNA: Guanina-Citosina e Adenina-Uracile

: il DNA

Recapitolando

Molecola Basi zucchero L’aspetto ricorda una scala a pioli,

di fosfato azotate desossiribosio ai lati vi sono gli zuccheri-fosfato legati

ai nucleotidi adiacenti.

Il gruppo fosfato è legato allo zucchero

del nucleotide successivo. Dalegami

idrogeno che causano la torsione del

filamento di DNA.

Le basi azotate sono rivolte all’interno

dell’elica a formare coppie con le basi

sul lato opposto.

Scheletro di Ponti Scheletro di Ogni coppia di basi è formato da

zuccheri idrogeno zuccheri due nucleotidi complementari che

fosfato tra le Basi fosfato interagiscono mediante legami idrogeno.

Il processo di trascrizione

Il passaggio da DNA (a doppia elica) a RNA (singola elica)

Trascrizione

DNA-RNA

Gli RNA

sono acidi nucleici che coadiuvano il DNA nella trasmissione,

interpretazione e trasformazione dell’informazione genetica

che risiede nel nucleo.

• molecole a singolo filamento

• la base Timina non è presente, al suo posto c’è l’Uracile

• e lo zucchero desossiribosio è sostituito da Ribosio.

1) mRNA: RNA messaggero

2) rRNA: RNA ribosomiale

3) tRNA: RNA transfer

Perchè i due acidi nucleici hanno basi diverse (Timina-Uracile)?

La presenza (nel DNA) della Timina al posto della dell’Uracile (dell’RNA) ha

una probabile spiegazione evolutivo-funzionale

Nel DNA può avvenire incidentalmente un processo di mutazione spontanea

chiamato deaminazione della Citosina, la reazione porta alla formazione di

Uracile. Citosina Uracile

deaminazione

Ma non essendo l’Uracile una normale base del DNA essa verrebbe excisa e

sostituita da una nuova Citosina dai meccanismi riparativi della cellula

Se nel DNA Uracile fosse presente normalmente, la cellula non potrebbe

distinguere gli Uracili derivati dalla mutazione da quelli corretti, con conseguenze

disastrose per il codice genetico.

Acidi nucleici: RNA messaggero (mRNA)

L’mRNA (o trascritto) è una lunga molecola a filamento singolo.

mRNA porta l’informazione dal DNA (trascrizione) per definire la sequenza

degli amminoacidi della proteina che verrà sintetizzata durante il processo di

traduzione nel citoplasma DNA (elica Sintesi dell’mRNA

templato)

mRNA

RNA ribosomiale e Ribosomi Ribosomi

cytoplasm nucleus

RNA ribosomiale (rRNA)

rRNA: acido nucleico a singolo filamento.

Insieme a diverse proteine forma i Ribosomi (organuli cellulari deputati alla sintesi

delle proteine)

I ribosomi durante la sintesi proteica assemblano due subunità formando un

organulo che è il sito di sintesi delle proteine

Struttura dell’rRNA Struttura della subunità ribosomale Ribosoma Eucariotico

Ribosoma Procariotico

70S 80S

rRNA + Proteine Subunità

Le due subunità

dei Ribosomi