ºÝºÝߣ

ºÝºÝߣShare a Scribd company logo
Cap. 2 DNA il materiale genetico pp. 33-59
Sintesi 02 Tutti gli organismi contengono materiale genetico che ne controlla le caratteristiche morfologiche e biochimiche, e che viene trasmesso alla progenie Vari esperimenti hanno dimostrato che questo materiale è rappresentato da acido nucleico e non da proteine Negli eucarioti e in quasi tutti i procarioti l’acido nucleico è DNA a doppia elica. I genomi di alcuni virus sono composti da RNA o DNA ad elica singola All’interno dei cromosomi eucarioti il DNA è associato a proteine e condensato in una struttura compatta
Eredità Genitori e figli si assomigliano Individui imparentati si assomigliano Individui di popolazioni vicine si assomigliano Individui di specie affini si assomigliano  Perché? Ieri: Perché hanno in comune dei fattori ereditari (geni) che determinano l’eredità di caratteri comuni:  Genetica formale Oggi: Perché hanno in comune tratti di DNA ereditati dai genitori:  Genetica molecolare
In cosa consiste il materiale genetico? Macromolecole nella cellula: Proteine Zuccheri Grassi  struttura molto semplice Acidi nucleici
Streptococcus pneumoniae
Griffith 1928
Avery, MacLeod & McCarthy 1942
Il batteriofago T2
Ìý
Hershey & Chase 1953
Il virus del mosaico del tabacco
Fraenkel-Conrat & Singer 1957
Eredità: il DNA ÌýÌýÌýÌý  5' -  G T A A T C C T C  - 3'ÌýÌýÌýÌýÌý  ÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌý  Ìý  |  |  |  |  |  |  |  |  |  ÌýÌýÌýÌý 3' -  C A T T A G G A G  - 5'ÌýÌýÌýÌýÌý  ÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌý
Ìý
Purine e pirimidine
Le basi del DNA sono tenute insieme da legami fosfo-diesterei
Rapporti quantitativi fra le basi del DNA
Come si è arrivati a capire la struttura del DNA? Jim Watson Francis Crick Rosalind Franklin Jim Watson e Francis Crick nel 1953
Diffrazione dei raggi X: una tecnica per individuare elementi ripetuti nella struttura di una molecola
La doppia elica
DNA, appaiamento fra le basi: T-C, A-G
Eredità: il DNA ÌýÌýÌýÌý  5' -  G T A A T C C T C  - 3'ÌýÌýÌýÌýÌý  ÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌý  Ìý  |  |  |  |  |  |  |  |  |  ÌýÌýÌýÌý 3' -  C A T T A G G A G  - 5'ÌýÌýÌýÌý
Eredità: il DNA
Il DNA fa l’RNA, l’RNA fa le proteine, e mai viceversa   Più precisamente: l’informazione biologica procede, con pochissime eccezioni, dal DNA all’RNA e dall’RNA alle proteine
Struttura del DNA nei procarioti Particelle fagiche di  ΦX174 Singolo cromosoma circolare A volte, piccoli tratti di DNA extracromosomico (plasmidi) Cromosoma superavvolto Da 5.000 a 5.000.000 di paia  di basi Foto e schema di fago λ
Superavvolgimenti: la doppia elica si avvolge intorno al proprio asse   DNA rilassato DNA superavvolto (stesso ingrandimento)
Gli enzimi   topoisomerasi avvolgono e svolgono le molecole di DNA in tutti gli organismi
Ulteriori superavvolgimenti conferiscono al cromosoma batterico una struttura ad anse
Eucarioti Più sono complessi più DNA è contenuto nelle loro cellule? O no? Il  valore C  rappresenta il  contenuto di DNA di ogni cellula  Più cromosomi lineari DNA superavvolto Regioni specializzate nel centromero e nel telomero
Pare di no
Scarsa correlazione fra dimensioni del genoma e complessità dell’organismo
Cromatina: il complesso del DNA e delle proteine che costituiscono il cromosoma   1.  Istoni : proteine basiche, ruolo importante nell’impacchettamento della cromatina  nucleosomi uguali in tutte le cellule di un organismo 2.  Proteine non istoniche : acide, diverse nei diversi tessuti di un organismo
Cromatina distesa Cromatina impacchettata (fibra di 30 nm  ) Schema di impacchettamento dei nucleosomi
Le proteine non-istoniche legano la fibra di 30 nm formando dei domini ad ansa
Ìý
Riassumendo: Eucromatina: regioni cromosomiche in cui si alternano condensazione e decondensazione Eterocromatina: regioni cromosomiche che rimangono in fase densa durante tutto il ciclo cellulare
Due regioni specializzate Sequenze cen (centromero): interazione con le fibre dei microtubuli
Due regioni specializzate Sequenze telomeriche: spesso a contatto con la membrana nucleare Sequenze ripetute
Sintesi 02 Abbiamo visto quattro esperimenti che hanno dimostrato come il materiale genetico sia rappresentato da acido nucleico: Griffith, Avery e coll., Hershey e Chase, Fraenkel-Conrat e Singer Il DNA è a doppia elica in tutti gli organismi (Watson & Crick), ma eucarioti e procarioti differiscono per numero e struttura dei cromosomi All’interno dei cromosomi eucarioti il DNA è associato a proteine (con cui forma la cromatina) e condensato in una struttura compatta

More Related Content

Genetica 02

  • 1. Cap. 2 DNA il materiale genetico pp. 33-59
  • 2. Sintesi 02 Tutti gli organismi contengono materiale genetico che ne controlla le caratteristiche morfologiche e biochimiche, e che viene trasmesso alla progenie Vari esperimenti hanno dimostrato che questo materiale è rappresentato da acido nucleico e non da proteine Negli eucarioti e in quasi tutti i procarioti l’acido nucleico è DNA a doppia elica. I genomi di alcuni virus sono composti da RNA o DNA ad elica singola All’interno dei cromosomi eucarioti il DNA è associato a proteine e condensato in una struttura compatta
  • 3. Eredità Genitori e figli si assomigliano Individui imparentati si assomigliano Individui di popolazioni vicine si assomigliano Individui di specie affini si assomigliano Perché? Ieri: Perché hanno in comune dei fattori ereditari (geni) che determinano l’eredità di caratteri comuni: Genetica formale Oggi: Perché hanno in comune tratti di DNA ereditati dai genitori: Genetica molecolare
  • 4. In cosa consiste il materiale genetico? Macromolecole nella cellula: Proteine Zuccheri Grassi struttura molto semplice Acidi nucleici
  • 7. Avery, MacLeod & McCarthy 1942
  • 11. Il virus del mosaico del tabacco
  • 13. Eredità: il DNA ÌýÌýÌýÌý 5' - G T A A T C C T C - 3'ÌýÌýÌýÌýÌý ÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌý Ìý | | | | | | | | | ÌýÌýÌýÌý 3' - C A T T A G G A G - 5'ÌýÌýÌýÌýÌý ÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌý
  • 14. Ìý
  • 16. Le basi del DNA sono tenute insieme da legami fosfo-diesterei
  • 17. Rapporti quantitativi fra le basi del DNA
  • 18. Come si è arrivati a capire la struttura del DNA? Jim Watson Francis Crick Rosalind Franklin Jim Watson e Francis Crick nel 1953
  • 19. Diffrazione dei raggi X: una tecnica per individuare elementi ripetuti nella struttura di una molecola
  • 21. DNA, appaiamento fra le basi: T-C, A-G
  • 22. Eredità: il DNA ÌýÌýÌýÌý 5' - G T A A T C C T C - 3'ÌýÌýÌýÌýÌý ÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌýÌý Ìý | | | | | | | | | ÌýÌýÌýÌý 3' - C A T T A G G A G - 5'ÌýÌýÌýÌý
  • 24. Il DNA fa l’RNA, l’RNA fa le proteine, e mai viceversa Più precisamente: l’informazione biologica procede, con pochissime eccezioni, dal DNA all’RNA e dall’RNA alle proteine
  • 25. Struttura del DNA nei procarioti Particelle fagiche di ΦX174 Singolo cromosoma circolare A volte, piccoli tratti di DNA extracromosomico (plasmidi) Cromosoma superavvolto Da 5.000 a 5.000.000 di paia di basi Foto e schema di fago λ
  • 26. Superavvolgimenti: la doppia elica si avvolge intorno al proprio asse DNA rilassato DNA superavvolto (stesso ingrandimento)
  • 27. Gli enzimi topoisomerasi avvolgono e svolgono le molecole di DNA in tutti gli organismi
  • 28. Ulteriori superavvolgimenti conferiscono al cromosoma batterico una struttura ad anse
  • 29. Eucarioti Più sono complessi più DNA è contenuto nelle loro cellule? O no? Il valore C rappresenta il contenuto di DNA di ogni cellula Più cromosomi lineari DNA superavvolto Regioni specializzate nel centromero e nel telomero
  • 31. Scarsa correlazione fra dimensioni del genoma e complessità dell’organismo
  • 32. Cromatina: il complesso del DNA e delle proteine che costituiscono il cromosoma 1. Istoni : proteine basiche, ruolo importante nell’impacchettamento della cromatina nucleosomi uguali in tutte le cellule di un organismo 2. Proteine non istoniche : acide, diverse nei diversi tessuti di un organismo
  • 33. Cromatina distesa Cromatina impacchettata (fibra di 30 nm ) Schema di impacchettamento dei nucleosomi
  • 34. Le proteine non-istoniche legano la fibra di 30 nm formando dei domini ad ansa
  • 35. Ìý
  • 36. Riassumendo: Eucromatina: regioni cromosomiche in cui si alternano condensazione e decondensazione Eterocromatina: regioni cromosomiche che rimangono in fase densa durante tutto il ciclo cellulare
  • 37. Due regioni specializzate Sequenze cen (centromero): interazione con le fibre dei microtubuli
  • 38. Due regioni specializzate Sequenze telomeriche: spesso a contatto con la membrana nucleare Sequenze ripetute
  • 39. Sintesi 02 Abbiamo visto quattro esperimenti che hanno dimostrato come il materiale genetico sia rappresentato da acido nucleico: Griffith, Avery e coll., Hershey e Chase, Fraenkel-Conrat e Singer Il DNA è a doppia elica in tutti gli organismi (Watson & Crick), ma eucarioti e procarioti differiscono per numero e struttura dei cromosomi All’interno dei cromosomi eucarioti il DNA è associato a proteine (con cui forma la cromatina) e condensato in una struttura compatta