DNA
quale è la struttura del DNA?
cosa è il DNA?
la correzine degli errori
la traduzione
processo di duplicazione
la trascrizione
Cosa è il DNA?
IL DNA,o acido desossiribonucleico,è la macromolecola biologica che contiene tutte le informazioni necessarie al corretto sviluppo e adeguato funzionamento delle cellule della maggior parte degli organi viventi, essere umano compreso.In breve è il patrimonio genetico di moltissimi esseri viventi.
La regola di Chargaff Nel DNA la quantità totale delle purine (adenina e guanina) è sempre uguale a quella delle pirimidine (timina e citosina).
DNA
quale è la struttura del DNA?
cosa è il DNA?
la correzine degli errori
la traduzione
processo di duplicazione
la trascrizione
Quale è la struttura del DNA?
La molecola del DNA è formata da lunghi filamenti formati da catene di nucleotidi , avvolti a formare una doppia elica. Queste eliche si uniscono grazie alle basi azotate complementari adenina (A) con timina (T) e guanina (G) con citosina (C). Il DNA è capace di costruire una copia identica di se stesso (duplicazione), inoltre è in grado di copiare le informazioni su un’altra molecola l’RNA (trascrizione del DNA).
La molecola presenta due caratteristiche importanti: 1. le due catene sono complementari e antiparallele; 2. i legami tra nucleotidi in ciascuna catena sono legami covalenti, mentre quelli che uniscono i filamenti appaiati sono legami a idrogeno;
DNA
quale è la struttura del DNA?
cosa è il DNA?
la correzine degli errori
la traduzione
processo di duplicazione
la trascrizione
La duplicazione
La duplicazione del DNA richiede precise condizioni e si svolge in due fasi: 1. separazione dei due filamenti del DNA stampo grazie a specifici enzimi; 2. allungamento di ciascun filamento per aggiunta di nucleotidi all’estremità 3’ grazie alla DNA polimerasi.
La duplicazione del DNA avviene secondo un modello detto semiconservativo, secondo il quale la molecola si apre come una cerniera e ciascuno dei due filamenti funge da stampo per gli altri due filamenti complementari, perciò ciascuna delle due molecole figlie e costituita da un filamento vecchio e uno nuovo.
La duplicazione
Il processo di duplicazione inizia con la separazione delle due eliche del DNA a doppio filamento che compongono il cromosoma. Questo viene fatto da un enzima chiamato elicasi, che rompe i legami a idrogeno tra le due eliche del DNA. Successivamente, le due eliche del DNA vengono stabilizzate da una proteina chiamata SSB (Single-Strand Binding Protein), che impedisce alle eliche di riunirsi. Un'altra proteina chiamata primasi sintetizza brevi tratti di RNA (primer) su ciascun filamento di DNA. Questi primer forniscono un punto di partenza per la sintesi del nuovo filamento di DNA.
L'enzima DNA polimerasi si lega ai primer e comincia a sintetizzare un nuovo filamento di DNA in direzione 5' a 3'.
La duplicazione
Poiché il DNA è antiparallelo, i filamenti vengono sintetizzati in direzioni opposte. Il filamento sintetizzato in direzione 5' a 3' è detto filamento leading, mentre quello sintetizzato in direzione 3' a 5' è detto filamento lagging.
Poiché il filamento lagging viene sintetizzato in modo discontinuo, il DNA polimerasi deve sintetizzare brevi tratti di DNA chiamati frammenti di Okazaki. Una volta che i nuovi filamenti di DNA sono stati sintetizzati, l'enzima ligasi unisce i frammenti di Okazaki per formare un filamento continuo. Alla fine della duplicazione, ogni cromosoma ha due copie identiche del proprio DNA, che sono pronte per la successiva fase del ciclo cellulare.
DNA
quale è la struttura del DNA?
cosa è il DNA?
la correzine degli errori
la traduzione
processo di duplicazione
la trascrizione
La correzione degli errori
Per quanto accurata sia la duplicazione, si possono presentare errori di appaiamento delle basi oppure modifiche dovute a cause esterne durante la vita cellulare.
Le cellule possiedono diverse modalità per rimediare agli errori. 1. Correzione di bozze (proofreading). Durante l'allungamento del filamento, la Dna polimerasi fa un controllo immediato della correttezza degli appaiamenti e, in caso di errore, retrocede fino ad incontrare un nucleotide appaiato correttamente, sostituisce subito il nucleotide errato con quello giusto e poi procede con l'aggiunta di nuovi nucleotidi. Questa operazione è possibile in quanto la DNA polimerasi, oltre ad avere la capacità di polimerizzazione, possiede un'attività di esonucleasi in direzione 3' → 5'.
La correzione degli errori
2. Riparazione di errato appaiamento. Al termine della duplicazione, se è sfuggito un errore, un'altra DNA polimerasi, insieme a diversi enzimi, rileva errori di appaiamento da anomalie chimiche o strutturali della doppia elica.
Un secondo complesso di enzimi con attività di esonucleasi apre una bolla e rimuove il nucleotide errato insieme a quelli adiacenti, dopo aver tagliato il DNA in un solo punto. Una DNA polimerasi riempie gli spazi con i nuovi nucleotidi e, alla fine, la ligasi salda i due monconi.
La correzione degli errori
3. Escissione. Un terzo processo di correzione si ha al di fuori della duplicazione, durante tutta la vita della cellula. Alcuni enzimi riconoscono le parti modificate del DNA a causa di agenti fisici, come i raggi UV, o chimici. Tipico è il caso dei dimeri di timina: le radiazioni possono incollare due timine adiacenti, creando errori molto dannosi nella trascrizione.
Una endonucleasi taglia il DNA su entrambe le estremità della base errata, un esonucleasi rimuove la parte tagliata, una DNA polimerasi aggiunge i nucleotidi mancati e la ligasi salda le due parti.
DNA
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processo di duplicazione
la trascrizione
La trascrizione
La trascrizione è un processo che avviene in 3 fasi e può iniziare solamente in corrispondenza di determinate regioni di DNA, chiamate promotori.-INIZIO Ciascun promotore è composto da diverse sequenze, una di queste è la TATA box, ricca di adenina e timina. Fra queste si instaurano due legami a idrogeno e questo permette una più facile rottura del legame e la possibilità di aprire la doppia elica. Dalla TATA box ha inizio la trascrizione, con l'intervento dei fattori di trascrizione. Queste proteine regolatrici, legandosi alla TATA box, cambiano forma e inducono dei cambiamenti conformazionali nel DNA. A questo punto si aggiungono altri fattori di trascrizione e la RNA polimerasi, che ha il compito di catalizzare la sintesi del RNA. Si ha così il complesso di inizio della trascrizione. Uno dei fattori del complesso apre la doppia elica di DNA e si forma un complesso aperto. RNA polimerasi comincia a unire i nucleotidi formando un filamento di RNA usando il DNA come stampo. (appaiamento delle basi)
La trascrizione
2. ALLUNGAMENTORNA polimerasi si muove lungo il filamento di DNA svolgendo la doppia elica e riavvolgendola dietro di sé. Quando la catena di RNA raggiunge la lunghezza di circa 20 nucleotidi, la sua estremità 5' viene modificata chimicamente attraverso un processo detto capping. Il capping è l'aggiunta di un cappuccio, ovvero di un nucleotide modificato nel quale alla base azotata guanina è legato un gruppo metile.
La trascrizione
3. TERMINAZIONESi verifica quando la RNA polimerasi, scorrendo sul filamento di DNA, incontra delle particolari sequenze,dette sequenze di arresto. A questo punto il filamento di RNA viene rilasciato e la polimerasi si dissocia dal DNA Il filamento di RNA va incontro a maturazione, cioè subisce delle modifiche che lo trasformano in RNA messaggero. Anche l'estremità 3' viene modificata attraverso la poliadenilazione, ovvero la sintesi di una catena lunga circa 200 nucleotidi contenenti la base adenina. Le adenine vengono aggiunte dalla poli-A polimerasi, che aggiunge nucleotidi senza il bisogno di uno stampo. Questa catena conferisce stabilità. Subisce un ulteriore trasformazione: splicing. • Con questo processo diventa a tutti gli effetti RNA messaggero ed esce dal nucleo.
DNA
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la traduzione
processo di duplicazione
la trascrizione
La traduzione
Il processo avviene nel citoplasma, su strutture che prendono il nome di ribosomi.
Ogni ribosoma è costituito da due subunità: una subunità minore e una subunità maggiore.
Le subunità, costituite da un particolare tipo di RNA e da proteine, si associano tra loro e al mRNA.
I ribosomi avanzano lungo RNA messaggero leggendo la sequenza di nucleotidi e formando una sequenza di amminoacidi, formando così la catena polipeptidica.
L'informazione genetica è organizzata in gruppi di tre nucleotidi o triplette e a ciascuna di essa, che prende il nome di codone, corrisponde un amminoacido specifico-4 tipi di nucleotidi che compongono RNA possono combinarsi a gruppi di tre. le combinazioni possibili sono 64 (4°) e tre di questi codoni non corrispondono ad un amminoacido bensì ad un codone di stop. Restano quindi 61 combinazioni per 20 amminoacidi ed è evidente come non ci sia una corrispondenza biunivoca tra codone e amminoacido: un codone corrisponde a un solo amminoacido, ma un aminoacido può essere codificato da più di un codone.
La traduzione
Oltre hai ribosomi e al RNA messaggero, interviene il tRNA. Come indica il nome, ha il compito di trasportare un amminoacido. Questa molecola è fondamentale perché permette di aggiungere
ciascun amminoacido al posto giusto.
All'estremità 3' trova il sito d'attacco dell'amminoacido e nella parte opposta si trova una sequenza di tre nucleotidi che si associa a tre nucleotidi complementari
presenti sul mRNA.
Il tRNA ha quindi un anticodone del codone del mRNA.
Esistono tanti tipi di tRNA, almeno uno per ognuno dei 20 amminoacidi, e si differiscono per il sito d'attacco e per l'anticodone. Ogni tRNA può portare un solo tipo di aminoacido, ma può avere anticodoni diversi.
La traduzione
1. INIZIO
La subunità minore del ribosoma si lega a un fattore di inizio e insieme ad esso all'estremità 5' del mRNA.
La subunità scorre in direzione 5-3' fino a quando non incontra un particolare codone, detto di inizio. A questo punto interviene un tRNA, detto iniziatore, che si lega al codone di inizio. Un'altra proteina completa la formazione del complesso di inizio.
Il codone di inizio corrisponde a una sola tripletta, AUG, e il tRNA iniziatore ha sempre la sequenza complementare UAC. Questo tRNA lega sempre l'amminoacido metionina.
Dopo che è avvenuto il riconoscimento, i fattori di inizio si dissociano e si associa la subunità maggiore del ribosoma.
La traduzione
2. ALLUNGAMENTO
Il tRNA iniziatore si trova in una zona del ribosoma chiamata sito P. Accanto ad esso si trova il sito A, ovvero il punto di arrivo del successivo tRNA che va a legarsi al mRNA con il suo anticodone. Grazie alla struttura del tRNA, i due amminoacidi si trovano vicini e possono legarsi tra loro con un legame peptidico.
Attraverso alcuni movimenti coordinati, detti nel complesso traslocazione, i tRNA si muovono tra i diversi siti del ribosoma.
La traduzione
3. TERMINAZIONE
Il processo si ripete e la catena si allunga progressivamente.
esiste un codone di stop sul RNA messaggero che indica al ribosoma di fermarsi. A differenza del codone di inizio, il codone di stop non è unico (UGA, UAG, UAA). Nessun tRNA ha un anticodone complementare a queste triplette.
Quando un codone di stop si trova nel sito A, al ribosoma si legano alcune proteine note come fattori di rilascio.
Questo legame modifica l'attività del ribosoma, che separa la catena polipeptidica dal tRNA nel sito P.
DNA
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Created on May 13, 2023
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Cosa è il DNA?
IL DNA,o acido desossiribonucleico,è la macromolecola biologica che contiene tutte le informazioni necessarie al corretto sviluppo e adeguato funzionamento delle cellule della maggior parte degli organi viventi, essere umano compreso.In breve è il patrimonio genetico di moltissimi esseri viventi.
La regola di Chargaff Nel DNA la quantità totale delle purine (adenina e guanina) è sempre uguale a quella delle pirimidine (timina e citosina).
DNA
quale è la struttura del DNA?
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la traduzione
processo di duplicazione
la trascrizione
Quale è la struttura del DNA?
La molecola del DNA è formata da lunghi filamenti formati da catene di nucleotidi , avvolti a formare una doppia elica. Queste eliche si uniscono grazie alle basi azotate complementari adenina (A) con timina (T) e guanina (G) con citosina (C). Il DNA è capace di costruire una copia identica di se stesso (duplicazione), inoltre è in grado di copiare le informazioni su un’altra molecola l’RNA (trascrizione del DNA).
La molecola presenta due caratteristiche importanti: 1. le due catene sono complementari e antiparallele; 2. i legami tra nucleotidi in ciascuna catena sono legami covalenti, mentre quelli che uniscono i filamenti appaiati sono legami a idrogeno;
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processo di duplicazione
la trascrizione
La duplicazione
La duplicazione del DNA richiede precise condizioni e si svolge in due fasi: 1. separazione dei due filamenti del DNA stampo grazie a specifici enzimi; 2. allungamento di ciascun filamento per aggiunta di nucleotidi all’estremità 3’ grazie alla DNA polimerasi.
La duplicazione del DNA avviene secondo un modello detto semiconservativo, secondo il quale la molecola si apre come una cerniera e ciascuno dei due filamenti funge da stampo per gli altri due filamenti complementari, perciò ciascuna delle due molecole figlie e costituita da un filamento vecchio e uno nuovo.
La duplicazione
Il processo di duplicazione inizia con la separazione delle due eliche del DNA a doppio filamento che compongono il cromosoma. Questo viene fatto da un enzima chiamato elicasi, che rompe i legami a idrogeno tra le due eliche del DNA. Successivamente, le due eliche del DNA vengono stabilizzate da una proteina chiamata SSB (Single-Strand Binding Protein), che impedisce alle eliche di riunirsi. Un'altra proteina chiamata primasi sintetizza brevi tratti di RNA (primer) su ciascun filamento di DNA. Questi primer forniscono un punto di partenza per la sintesi del nuovo filamento di DNA. L'enzima DNA polimerasi si lega ai primer e comincia a sintetizzare un nuovo filamento di DNA in direzione 5' a 3'.
La duplicazione
Poiché il DNA è antiparallelo, i filamenti vengono sintetizzati in direzioni opposte. Il filamento sintetizzato in direzione 5' a 3' è detto filamento leading, mentre quello sintetizzato in direzione 3' a 5' è detto filamento lagging. Poiché il filamento lagging viene sintetizzato in modo discontinuo, il DNA polimerasi deve sintetizzare brevi tratti di DNA chiamati frammenti di Okazaki. Una volta che i nuovi filamenti di DNA sono stati sintetizzati, l'enzima ligasi unisce i frammenti di Okazaki per formare un filamento continuo. Alla fine della duplicazione, ogni cromosoma ha due copie identiche del proprio DNA, che sono pronte per la successiva fase del ciclo cellulare.
DNA
quale è la struttura del DNA?
cosa è il DNA?
la correzine degli errori
la traduzione
processo di duplicazione
la trascrizione
La correzione degli errori
Per quanto accurata sia la duplicazione, si possono presentare errori di appaiamento delle basi oppure modifiche dovute a cause esterne durante la vita cellulare. Le cellule possiedono diverse modalità per rimediare agli errori. 1. Correzione di bozze (proofreading). Durante l'allungamento del filamento, la Dna polimerasi fa un controllo immediato della correttezza degli appaiamenti e, in caso di errore, retrocede fino ad incontrare un nucleotide appaiato correttamente, sostituisce subito il nucleotide errato con quello giusto e poi procede con l'aggiunta di nuovi nucleotidi. Questa operazione è possibile in quanto la DNA polimerasi, oltre ad avere la capacità di polimerizzazione, possiede un'attività di esonucleasi in direzione 3' → 5'.
La correzione degli errori
2. Riparazione di errato appaiamento. Al termine della duplicazione, se è sfuggito un errore, un'altra DNA polimerasi, insieme a diversi enzimi, rileva errori di appaiamento da anomalie chimiche o strutturali della doppia elica. Un secondo complesso di enzimi con attività di esonucleasi apre una bolla e rimuove il nucleotide errato insieme a quelli adiacenti, dopo aver tagliato il DNA in un solo punto. Una DNA polimerasi riempie gli spazi con i nuovi nucleotidi e, alla fine, la ligasi salda i due monconi.
La correzione degli errori
3. Escissione. Un terzo processo di correzione si ha al di fuori della duplicazione, durante tutta la vita della cellula. Alcuni enzimi riconoscono le parti modificate del DNA a causa di agenti fisici, come i raggi UV, o chimici. Tipico è il caso dei dimeri di timina: le radiazioni possono incollare due timine adiacenti, creando errori molto dannosi nella trascrizione. Una endonucleasi taglia il DNA su entrambe le estremità della base errata, un esonucleasi rimuove la parte tagliata, una DNA polimerasi aggiunge i nucleotidi mancati e la ligasi salda le due parti.
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La trascrizione
La trascrizione è un processo che avviene in 3 fasi e può iniziare solamente in corrispondenza di determinate regioni di DNA, chiamate promotori.-INIZIO Ciascun promotore è composto da diverse sequenze, una di queste è la TATA box, ricca di adenina e timina. Fra queste si instaurano due legami a idrogeno e questo permette una più facile rottura del legame e la possibilità di aprire la doppia elica. Dalla TATA box ha inizio la trascrizione, con l'intervento dei fattori di trascrizione. Queste proteine regolatrici, legandosi alla TATA box, cambiano forma e inducono dei cambiamenti conformazionali nel DNA. A questo punto si aggiungono altri fattori di trascrizione e la RNA polimerasi, che ha il compito di catalizzare la sintesi del RNA. Si ha così il complesso di inizio della trascrizione. Uno dei fattori del complesso apre la doppia elica di DNA e si forma un complesso aperto. RNA polimerasi comincia a unire i nucleotidi formando un filamento di RNA usando il DNA come stampo. (appaiamento delle basi)
La trascrizione
2. ALLUNGAMENTORNA polimerasi si muove lungo il filamento di DNA svolgendo la doppia elica e riavvolgendola dietro di sé. Quando la catena di RNA raggiunge la lunghezza di circa 20 nucleotidi, la sua estremità 5' viene modificata chimicamente attraverso un processo detto capping. Il capping è l'aggiunta di un cappuccio, ovvero di un nucleotide modificato nel quale alla base azotata guanina è legato un gruppo metile.
La trascrizione
3. TERMINAZIONESi verifica quando la RNA polimerasi, scorrendo sul filamento di DNA, incontra delle particolari sequenze,dette sequenze di arresto. A questo punto il filamento di RNA viene rilasciato e la polimerasi si dissocia dal DNA Il filamento di RNA va incontro a maturazione, cioè subisce delle modifiche che lo trasformano in RNA messaggero. Anche l'estremità 3' viene modificata attraverso la poliadenilazione, ovvero la sintesi di una catena lunga circa 200 nucleotidi contenenti la base adenina. Le adenine vengono aggiunte dalla poli-A polimerasi, che aggiunge nucleotidi senza il bisogno di uno stampo. Questa catena conferisce stabilità. Subisce un ulteriore trasformazione: splicing. • Con questo processo diventa a tutti gli effetti RNA messaggero ed esce dal nucleo.
DNA
quale è la struttura del DNA?
cosa è il DNA?
la correzine degli errori
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processo di duplicazione
la trascrizione
La traduzione
Il processo avviene nel citoplasma, su strutture che prendono il nome di ribosomi. Ogni ribosoma è costituito da due subunità: una subunità minore e una subunità maggiore. Le subunità, costituite da un particolare tipo di RNA e da proteine, si associano tra loro e al mRNA. I ribosomi avanzano lungo RNA messaggero leggendo la sequenza di nucleotidi e formando una sequenza di amminoacidi, formando così la catena polipeptidica. L'informazione genetica è organizzata in gruppi di tre nucleotidi o triplette e a ciascuna di essa, che prende il nome di codone, corrisponde un amminoacido specifico-4 tipi di nucleotidi che compongono RNA possono combinarsi a gruppi di tre. le combinazioni possibili sono 64 (4°) e tre di questi codoni non corrispondono ad un amminoacido bensì ad un codone di stop. Restano quindi 61 combinazioni per 20 amminoacidi ed è evidente come non ci sia una corrispondenza biunivoca tra codone e amminoacido: un codone corrisponde a un solo amminoacido, ma un aminoacido può essere codificato da più di un codone.
La traduzione
Oltre hai ribosomi e al RNA messaggero, interviene il tRNA. Come indica il nome, ha il compito di trasportare un amminoacido. Questa molecola è fondamentale perché permette di aggiungere ciascun amminoacido al posto giusto. All'estremità 3' trova il sito d'attacco dell'amminoacido e nella parte opposta si trova una sequenza di tre nucleotidi che si associa a tre nucleotidi complementari presenti sul mRNA. Il tRNA ha quindi un anticodone del codone del mRNA. Esistono tanti tipi di tRNA, almeno uno per ognuno dei 20 amminoacidi, e si differiscono per il sito d'attacco e per l'anticodone. Ogni tRNA può portare un solo tipo di aminoacido, ma può avere anticodoni diversi.
La traduzione
1. INIZIO La subunità minore del ribosoma si lega a un fattore di inizio e insieme ad esso all'estremità 5' del mRNA. La subunità scorre in direzione 5-3' fino a quando non incontra un particolare codone, detto di inizio. A questo punto interviene un tRNA, detto iniziatore, che si lega al codone di inizio. Un'altra proteina completa la formazione del complesso di inizio. Il codone di inizio corrisponde a una sola tripletta, AUG, e il tRNA iniziatore ha sempre la sequenza complementare UAC. Questo tRNA lega sempre l'amminoacido metionina. Dopo che è avvenuto il riconoscimento, i fattori di inizio si dissociano e si associa la subunità maggiore del ribosoma.
La traduzione
2. ALLUNGAMENTO Il tRNA iniziatore si trova in una zona del ribosoma chiamata sito P. Accanto ad esso si trova il sito A, ovvero il punto di arrivo del successivo tRNA che va a legarsi al mRNA con il suo anticodone. Grazie alla struttura del tRNA, i due amminoacidi si trovano vicini e possono legarsi tra loro con un legame peptidico. Attraverso alcuni movimenti coordinati, detti nel complesso traslocazione, i tRNA si muovono tra i diversi siti del ribosoma.
La traduzione
3. TERMINAZIONE Il processo si ripete e la catena si allunga progressivamente. esiste un codone di stop sul RNA messaggero che indica al ribosoma di fermarsi. A differenza del codone di inizio, il codone di stop non è unico (UGA, UAG, UAA). Nessun tRNA ha un anticodone complementare a queste triplette. Quando un codone di stop si trova nel sito A, al ribosoma si legano alcune proteine note come fattori di rilascio. Questo legame modifica l'attività del ribosoma, che separa la catena polipeptidica dal tRNA nel sito P.