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

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 (4)

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

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’

Replicazione semidiscontinua 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

Movimento forcella di replicazione DNA – REPLICAZIONE (8) 5’ 3’ 5’ 3’ Movimento forcella di replicazione filamento leader si replica in modo continuo 3’ 5’ filamento tardivo si replica in modo discontinuo (frammenti di Okazaki)

TRASMISSIONE DELL’INFORMAZIONE GENICA DNA principio di collinearità RNA PROTEINA

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’

TRASCRIZIONE (2)

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

TRASCRIZIONE (4) 3 fasi: iniziazione allungamento terminazione

TRASCRIZIONE (5)

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

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

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

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

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

pre-mRNA

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

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

mRNA (3) Regioni codificanti Regioni non codificanti (3’ UTR, 5’ UTR) 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

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)

mRNA (5)

mRNA (6)

tRNA (1) numerose basi modificate 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 STRUTTURA 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)

rRNA RIBOSOMA 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

RIBOSOMA

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

DIFFERENZE NELLA TRASCRIZIONE TRA EUCARIOTI E PROCARIOTI (2)