dna – replicazione (1) catene genitrici catenefiglie semiconservativa: ogni nuova catena presenta...

DNA – REPLICAZIONE (1)DNA – REPLICAZIONE (1)

Catene Catene genitricigenitrici

CateneCatenefigliefiglie

Semiconservativa:Semiconservativa: ogni nuova catena presenta ogni nuova catena presenta una semicatena originaria e una semicatena originaria e una di sintesiuna di sintesi

DNA – REPLICAZIONE (2)DNA – REPLICAZIONE (2)processo complesso che richiede l’ intervento di moltissimi enzimi e di energia

le due semieliche del DNA vengono srotolate ad dalle DNA elicasi

la singola elica viene stabilizzata finché non viene copiata, ad opera delle proteine che legano il singolo filamento (SSBP)

nella regione adiacente a quella srotolata, si crea un superavvolgimento, per cui intervengono le topoisomerasi (I e II) che operano i tagli e poi risaldano i filamenti

DNA – REPLICAZIONE (3)DNA – REPLICAZIONE (3)

DNA – REPLICAZIONE (4)DNA – REPLICAZIONE (4)

DNA – REPLICAZIONE (5)DNA – REPLICAZIONE (5)le DNA polimerasi aggiungono nucleotidi al 3’ di una catena polinucleotidica preesistente

il nuovo filamento cresce sempre dal 5’ al 3’

DNA – REPLICAZIONE (6)DNA – REPLICAZIONE (6)

nel punto di inizio della replicazione è necessario un innesco, costituito da un RNA primer (5-14 nucleotidi) che viene sintetizzato dalla RNA primasi

Punti di origine della replicazione (circa ogni 150 kb)

Bolla di replicazione

Cromosomi figli

Fusione delle bolle

Replicazione bidirezionale

5’3’

3’5’

5’3’

3’5’

3’5’

5’3’

DNA – REPLICAZIONE (7)DNA – REPLICAZIONE (7)

DNA – REPLICAZIONE (8)DNA – REPLICAZIONE (8)Replicazione semidiscontinuaReplicazione semidiscontinua

I due filamenti di DNA hanno una polarità opposta 5’ I due filamenti di DNA hanno una polarità opposta 5’ 3’ e 3’ 3’ e 3’ 5’. 5’. La DNA polimerasi sintetizza DNA solo nella direzione 5’ La DNA polimerasi sintetizza DNA solo nella direzione 5’ 3’. 3’.

Il DNA è replicato sui due filamenti stampo in direzioni opposte:Il DNA è replicato sui due filamenti stampo in direzioni opposte:

Filamento leaderFilamento leader:: sintetizzato da 5’ a 3’ nella direzione del sintetizzato da 5’ a 3’ nella direzione del movimento della forcella di replicazione, la replicazione è continua e movimento della forcella di replicazione, la replicazione è continua e richiede un solo RNA d’innescorichiede un solo RNA d’innesco

Filamento tardivoFilamento tardivo: : sintetizzato da 5’ a 3’ nella direzione opposta sintetizzato da 5’ a 3’ nella direzione opposta del movimento della forcella di replicazione, la replicazione è del movimento della forcella di replicazione, la replicazione è discontinua e richiede molti RNA d’innescodiscontinua e richiede molti RNA d’innesco

DNA – REPLICAZIONE (8)DNA – REPLICAZIONE (8)

Movimento forcella di

replicazione

filamento leader si replica in modo continuo

filamento tardivo si replica in modo discontinuo (frammenti di Okazaki)

3’

5’ 5’3’

5’ 3’

principiodi

collinearitàRNA

PROTEINA

DNA

TRASMISSIONE DELL’INFORMAZIONE GENICA

TRASCRIZIONE (1)processo mediante il quale le informazioni contenute nel

DNA vengono trascritte enzimaticamente in una molecola

complementare di RNA

gene:gene: unità di trascrizione costituita da un segmento di DNA che codifica per una molecola di RNA e dalle sequenze necessarie alla sua trascrizione

direzioneRNA polimerasi DNA-dipendentepromotore- specifica regione del filamento stampo localizzata 20-30 nucleotidi a monte del punto di inizio della trascrizione- riconosciuto dai fattori di trascrizione

5’ 3’

TRASCRIZIONE (2)

TRASCRIZIONE (3)filamento sensofilamento sensocontiene la sequenza di DNA corrispondente al relativo

RNA

filamento antisensofilamento antisensofilamento stampo complementare alla catena di RNA in

crescita

TRASCRIZIONE (4)3 fasi:

1. iniziazione

2. allungamento

3. terminazione

TRASCRIZIONE (5)

acido nucleicoacido nucleico che partecipa ai processi di:espressione dei genibiosintesi delle proteine

RNA (1)

DNA RNA

RNA (2)

sostituzione di un gruppo amminico con un gruppo carbonilico

H2O NH3

struttura primaria:struttura primaria: sequenza di basi in una molecola di RNA

struttura struttura secondaria:secondaria: struttura a doppia elica che si forma quando

regioni delle molecole di RNA si ripiegano su se stesse

struttura terziaria:struttura terziaria: conformazione a più elevati livelli di complessità

RNA (3)

RNA messaggeroRNA messaggero

(mRNA)(mRNA)

RNA (4)

RNA transferRNA transfer

(tRNA)(tRNA)

RNA ribosomialeRNA ribosomiale

(rRNA)(rRNA)

2%

>80%

16%

mRNAtipo di RNA che codifica e porta informazioni durante la trascrizione dal DNA ai siti della sintesi proteica, per essere sottoposto alla traduzione

Ciclo vitale dell’mRNACiclo vitale dell’mRNA

1.1. trascrizionetrascrizione

2.2. modificazioni modificazioni (pre-mRNA eucariotico)(pre-mRNA eucariotico)

splicingsplicing cappuccio 5’cappuccio 5’ poliadenilazionepoliadenilazione

3.3. trasportotrasporto

4.4. degradazionedegradazione

pre-mRNA

mRNA (1)

Cappuccio 5’Cappuccio 5’

nucleotide guaninico metilato

in posizione 7 aggiunto

all’estremità 5’ del pre-mRNA

inedito legame 5’-5’

funzioni:

- riconoscimento da parte del

ribosoma

- protezione dall’RNasi

mRNA (2)

Coda poliadenilataCoda poliadenilatalunga sequenza di nucleotidi adenina aggiunta al 3' del pre-

mRNAfunzioni:

- aumenta la stabilità dell’mRNA

- terminazione della trascrizione

- trasporto dell’mRNA

- traduzione

mRNA (3)Regioni codificantiRegioni codificanticomposte da codoni che vengono decodificati e tradotti in

proteine dai ribosomicominciano con un codone di inizioterminano con tre possibili codoni di stop

Regioni non codificanti (3’ UTR, 5’ UTR)Regioni non codificanti (3’ UTR, 5’ UTR)sezioni dell'RNA:

- posizionate prima del codone d'inizio/dopo il codone di stop

- non vengono tradottefunzioni:

- stabilizzazione dell'mRNA

- localizzazione citoplasmatica dell'mRNA

- efficienza traduzionale

mRNA (4)IntroniIntronisequenze di un gene che vengono trascritte in RNA, ma non

vengono tradotte in proteinepresenti quasi esclusivamente nei geni eucarioticivariano per numero (0-60) e per lunghezza (200-50000)

mRNA (5)

mRNA (6)

tRNA (1)piccola catena di RNA (74-95 nucleotidi) che trasferisce un aa specifico ad una catena polipeptidica in crescita al sito ribosomiale della sintesi proteica durante la traduzione

STRUTTURASTRUTTURA

sito accettore (CCA)

braccio TΨC

braccio variabile

braccio dell’AC

braccio D (diidrouridina)

numerose basi modificate

tRNA (2)BRACCIO DELL’AntiCodon (AC)AC: costituito da 3 nucleotidi (tripletta)

ogni tripletta di uno specifico AC può appaiarsi ad

uno o più codoni per uno stesso aa (appaiamento incerto)

appaiamento accurato per le prime due basi mentre

per la terza può esistere una tolleranza agli

appaiamenti "sbagliati“

es. glicina (GGU, GGC, GGA, GGG)

rRNAtipologia più abbondante di RNA presente nelle cellulecomponente più conservato in tutte le cellulefornisce un sistema per la decodifica dell’mRNA in aainteragisce con il tRNA durante la sintesi proteica

RIBOSOMA

RIBOSOMA

1. un unico tipo di RNA pol

2. l’mRNA viene tradotto

mentre la trascrizione è

in corso

3. i geni non sono interrotti

4. mRNA policistronici

1. 3 diverse RNA pol

2. l’mRNA viene maturato,

trasportato nel ct e poi

tradotto

3. i geni contengono

introni ed esoni

4. mRNA monocistronici

EUCARIOTI PROCARIOTI

DIFFERENZE NELLA TRASCRIZIONE

TRA EUCARIOTI E PROCARIOTI (1)

DIFFERENZE NELLA TRASCRIZIONE

TRA EUCARIOTI E PROCARIOTI (2)