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DNA – REPLICAZIONE (1)

DNA – REPLICAZIONE (1). Catene genitrici. Semiconservativa: ogni nuova catena presenta una semicatena originaria e una di sintesi. Catene figlie. DNA – REPLICAZIONE (2). processo complesso che richiede l’ intervento di moltissimi enzimi e di energia

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DNA – REPLICAZIONE (1)

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Presentation Transcript

  1. DNA – REPLICAZIONE (1) Catenegenitrici Semiconservativa: ogni nuova catena presenta una semicatena originaria e una di sintesi Catene figlie

  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

  3. DNA – REPLICAZIONE (3)

  4. DNA – REPLICAZIONE (4)

  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’

  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

  7. DNA – REPLICAZIONE (7) Punti di origine della replicazione (circa ogni 150 kb) 5’ 3’ 3’ 5’ Replicazione bidirezionale Bolla di replicazione Fusione delle bolle 5’ 3’ 3’ 5’ Cromosomi figli 5’ 3’ 3’ 5’

  8. DNA – REPLICAZIONE (8) • Replicazione semidiscontinua • I due filamenti di DNA hanno una polarità opposta 5’  3’ e 3’  5’. • La DNA polimerasi sintetizza DNA solo nella direzione 5’  3’. • Il DNA è replicato sui due filamenti stampo in direzioni opposte: • Filamento leader: sintetizzato da 5’ a 3’ nella direzione del movimento della forcella di replicazione, la replicazione è continua e richiede un solo RNA d’innesco • Filamento tardivo: sintetizzato da 5’ a 3’ nella direzione opposta del movimento della forcella di replicazione, la replicazione è discontinua e richiede molti RNA d’innesco

  9. DNA – REPLICAZIONE (8) 5’ 3’ Movimentoforcelladireplicazione 3’ 3’ 5’ 5’ filamento leadersi replica in modo continuo filamentotardivosi replica in mododiscontinuo (frammentidi Okazaki)

  10. TRASMISSIONE DELL’INFORMAZIONE GENICA DNA principio di collinearità RNA PROTEINA

  11. TRASCRIZIONE (1) processo mediante il quale le informazioni contenute nel DNA vengono trascritte enzimaticamente in una molecola complementare di RNA gene: unità di trascrizione costituita da un segmento di DNA che codifica per una molecola di RNA e dalle sequenze necessarie alla sua trascrizione • direzione • RNA polimerasi DNA-dipendente • promotore - specifica regione del filamento stampo localizzata 20-30 nucleotidi a monte del punto di inizio della trascrizione - riconosciuto dai fattori di trascrizione 5’ 3’

  12. TRASCRIZIONE (2)

  13. TRASCRIZIONE (3) filamento senso • contiene la sequenza di DNA corrispondente al relativo RNA filamento antisenso • filamento stampo complementare alla catena di RNA in crescita

  14. TRASCRIZIONE (4) • 3 fasi: • iniziazione • allungamento • terminazione

  15. TRASCRIZIONE (5)

  16. RNA (1) DNA RNA acido nucleico che partecipa ai processi di: • espressione dei geni • biosintesi delle proteine

  17. RNA (2) H2O NH3 • sostituzione di un gruppo amminico con un gruppo carbonilico

  18. RNA (3) struttura primaria:sequenza di basi in una molecola di RNA struttura secondaria:struttura a doppia elica che si forma quando regioni delle molecole di RNA si ripiegano su se stesse struttura terziaria:conformazione a più elevati livelli di complessità

  19. RNA (4) RNA messaggero (mRNA) 2% RNA ribosomiale (rRNA) 16% RNA transfer (tRNA) >80%

  20. mRNA tipo 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’mRNA • 1. trascrizione • 2. modificazioni (pre-mRNA eucariotico) • splicing • cappuccio 5’ • poliadenilazione 3. trasporto 4. degradazione

  21. pre-mRNA

  22. mRNA (1) • 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

  23. mRNA (2) • Coda poliadenilata • lunga sequenza di nucleotidi adenina aggiunta al 3' del pre-mRNA • funzioni: - aumenta la stabilità dell’mRNA - terminazione della trascrizione - trasporto dell’mRNA - traduzione

  24. mRNA (3) • Regioni codificanti • composte da codoni che vengono decodificati e tradotti in proteine dai ribosomi • cominciano con un codone di inizio • terminano con tre possibili codoni di stop • Regioni non codificanti (3’ UTR, 5’ UTR) • sezioni dell'RNA: - posizionate prima del codone d'inizio/dopo il codone di stop - non vengono tradotte • funzioni: - stabilizzazione dell'mRNA - localizzazione citoplasmatica dell'mRNA - efficienza traduzionale

  25. mRNA (4) • Introni • sequenze di un gene che vengono trascritte in RNA, ma non vengono tradotte in proteine • presenti quasi esclusivamente nei geni eucariotici • variano per numero (0-60) e per lunghezza (200-50000)

  26. mRNA (5)

  27. mRNA (6)

  28. tRNA (1) STRUTTURA sito accettore (CCA) braccio TΨC braccio variabile braccio dell’AC braccio D (diidrouridina) 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 numerose basi modificate

  29. 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)

  30. rRNA • tipologia più abbondante di RNA presente nelle cellule • componente più conservato in tutte le cellule • fornisce un sistema per la decodifica dell’mRNA in aa • interagisce con il tRNA durante la sintesi proteica RIBOSOMA

  31. RIBOSOMA

  32. DIFFERENZE NELLA TRASCRIZIONE TRA EUCARIOTI E PROCARIOTI (1) EUCARIOTI PROCARIOTI 3 diverse RNA pol l’mRNA viene maturato, trasportato nel ct e poi tradotto i geni contengono introni ed esoni mRNA monocistronici un unico tipo di RNA pol l’mRNA viene tradotto mentre la trascrizione è in corso i geni non sono interrotti mRNA policistronici

  33. DIFFERENZE NELLA TRASCRIZIONE TRA EUCARIOTI E PROCARIOTI (2)

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