1. In una molecola di DNA a doppia elica, quale è il filamento complementare alla seguente sequenza ? 5'-TACGATCATAT-3’ A.3'-ATGCTAGTATA-5’ B.5'-TACGATCATAT-3’ C.3'-TACGATCATAT-5’ D.5'-ATGCTAGTATA-3' 2. Quale delle seguenti affermazioni è sbagliata ? A.I superavvolgimenti positivi avvolgono il DNA in senso opposto rispetto ai giri in senso orario della doppia elica. B.L'introduzione, in un DNA a doppia elica, di un superavvolgimento negativo tende ad "aprire" la struttura. C.L'introduzione, in un DNA a doppia elica, di un superavvolgimento positivo tende a "stringere" la struttura. D.Il superavvolgimento si può verificare solo in strutture chiuse, perché una molecola aperta può sottrarsi alla torsione srotolandosi. E.I superavvolgimenti si riscontrano nel DNA quando la doppia elica è avvolta nello spazio attorno al proprio asse. F.Il DNA contenente superavvolgimenti negativi è definito sottospiralizzato. 3. Nei genomi eucariotici la maggiorparte dei geni che codificano per proteine fa parte della frazione di DNA unico (non ripetitivo) V.(T) F.

Origine degli introni Antica:gli introni sono stati eliminati in alcuni genomi Moderna:gli introni si sono inseriti in alcuni genomi

La teoria esonica dei geni I brevi geni dei primi genomi probabilmente codificavano proteine a singolo dominio che, per produrre un enzima attivo, dovevano associarsi formando proteine a molte subunità. Più tardi la sintesi di questo enzima può essere stata resa più efficiente dall’unione dei brevi geni, a formare un gene discontinuo codificante una singola subunità proteica con molti domini. Piccoli geni Genoma primordiale Singola subunità proteica con molti domini Singolo gene discontinuo Proteina con molte subunità

Ruolo degli introni nell’evoluzione (teoria del “mescolamento degli esoni”)

B. LEWIN, IL GENE - Edizione compatta, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2007

Rimescolamento degli esoni

Rimescolamento di esoni codificanti moduli proteici

Capacità codificante dei geni eucariotici

Splicing alternativo

Il gene per la  -amilasi

Il gene per la  -tropomiosina

Isoforme di mRNA differenze nella parte codificante differenze nella parte non tradotta

Isoforme di mRNA

Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

DNA RIPETITIVO NEL GENOMA In tandem: DNA satellite Disperso: retrovirus, retrotrasposoni,trasposoni

DNA satellite

DNA satellite di Drosophila

Evoluzione DNA satellite di topo

Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006 G 80 A 64 A 84 A 80 A 48 A 68 T 32 G 44 T 60

Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

DNA mediamente ripetitivo Microsatelliti (STR): 1-10 bp ripetute volte Minisatelliti: bp ripetute fino a 200 volte

Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

Patologie associate ad espansione di triplette

Classe I: retroelementi (retrovirus, retrotrasposoni) Classe II: trasposoni a DNA DNA ripetitivo disperso nel genoma

Watson et al., BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2005 Elementi ripetuti nei genomi

Watson et al., BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2005 Meccanismo di trasposizione

Trasposoni a DNA Pochi nei mammiferi (3% del genoma nell’uomo) Elementi Ac/Ds di mais Trasferimento orizzontale di geni

Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

RETROELEMENTI Retrovirus Retrovirus endogeni (ERV) Retrotrasposoni (Ty1, Ty3, gypsy, copia, LINE, SINE)

Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

Struttura dei retroelementi

LINE (long interspersed nuclear element) Contengono trascrittasi inversa Derivano da trascritti pol II Es. LINE-1 (L1) 6,1 Kb 3500 copie intere e centinaia di migliaia tronche

SINE (short interspersed nuclear element) Non contengono trascrittasi inversa Derivano da trascritti di pol III Es. Alu Un milione di copie

Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006