La struttura del DNA

La struttura del DNA Lezione 2

DNA sulla scena del crimine Per individuare i responsabili di crimini spesso viene utilizzata una tecnica detta fingerprinting genetico: il DNA ritrovato sulla scena del crimine (estratto da capelli, pelle, sangue,…) viene analizzato e confrontato con il DNA dei sospettati per identificare il colpevole. L’analisi avviene su particolari sequenze del DNA che risultano molto diverse da persona a persona, fornendo alla polizia prove molto affidabili. Due individui non legati da parentela hanno il 99,9% della sequenza del DNA identica!

Gli acidi nucleici DNA e RNA ACIDI NUCLEICI Acido Acido RiboNucleico Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità DNA e RNA Acido DesossiriboNucleico sono Acido RiboNucleico ACIDI NUCLEICI Contengono Acido fosforico Si trovano nel Nucleo delle cellule eucariote

DNA Il DNA è una macromolecola formata da monomeri detti NUCLEOTIDI Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità Il DNA è una macromolecola formata da monomeri detti NUCLEOTIDI Acido fosforico Desossiribosio (uno zucchero) Basi azotate Adenina Guanina Citosina Timina

Struttura dei nucleotidi Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità Adenina Guanina Citosina Timina Base azotata Acido fosforico Desossiribosio NUCLEOTIDE

Struttura del DNA Il DNA è formato da 2 filamenti Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità Il DNA è formato da 2 filamenti (sequenze di nucleotidi) Uniti da legami chimici tra le basi azotate Solo 2 tipi di legame: Adenina Timina Citosina Guanina

Struttura del DNA A C G T T G C A Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità Due filamenti complementari I filamenti si avvolgono intorno a uno stesso asse formando la struttura a DOPPIA ELICA A C G T T G C A

Dove si trova il DNA Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità In una cellula eucariote il DNA si trova all’interno del nucleo, avvolto su sé stesso insieme a specifiche proteine fino a formare i cromosomi. Cellula eucariote Cromosoma DNA

Caratteristiche del DNA Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità Serve per la trasmissione dei caratteri ereditari Contiene le informazioni per la costruzione delle proteine Si autoduplica: quando una cellula si divide le cellule figlie ereditano lo stesso DNA della cellula madre

RNA Polimero (lunga catena di nucleotidi) molto simile al DNA Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità Polimero (lunga catena di nucleotidi) molto simile al DNA formato da monomeri detti NUCLEOTIDI Uracile Acido fosforico Desossiribosio (uno zucchero) Basi azotate Ribosio Adenina Guanina Citosina Timina URACILE

DNA VS RNA DNA RNA Dove si trova? Nel nucleo Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità DNA RNA Dove si trova? Nel nucleo Nel nucleo e nel citoplasma Quanti filamenti? 2 1 Quale zucchero? Desossiribosio Ribosio Quali basi azotate? Adenina, Guanina, Citosina, Timina Citosina, Uracile Quale funzione? Contiene le informazioni per la sintesi delle proteine Intermediario del DNA durante la sintesi delle proteine

Scoperta del DNA 1896 – Friedrich Miescher 1919 – Phoebus Levene Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità 1896 – Friedrich Miescher Isolò per la prima volta una molecola ricca di fosfato all’interno del nucleo, detta nucleina. 1919 – Phoebus Levene Scoprì la struttura dei nucleotidi: fosfato + zucchero+ base azotata. Ipotizzò che il DNA fosse costituito da un filamento di nucleotidi. Sbagliando, pensava che questo filamento fosse corto e la sequenza di nucleotidi fosse regolare.

Scoperta del DNA 1937 – William Astbury 1928→1953 Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità 1937 – William Astbury Attraverso le prime ricerche sulla diffrazione ai raggi X della molecola di DNA, scoprì che il DNA ha una struttura regolare. 1928→1953 Gli studi di molti scienziati (tra cui Griffith, Avery, Hershey e Chase) dimostrarono che le informazioni genetiche sono contenute nella molecola di DNA.

Scoperta del DNA 1951 – Rosalind Franklin Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità 1951 – Rosalind Franklin Riuscì a ottenere delle fotografie ai raggi X della molecola di DNA molto nitide. «Il DNA è composto da due catene distinte» (Rosalind Franklin) 1953 – James Watson e Francis Crick Dall’osservazione di una delle fotografie della Franklin, fornirono il primo modello accurato della struttura della molecola di DNA. Struttura a Doppia Elica

Scoperta del DNA 1957 – Francis Crick Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità 1957 – Francis Crick Formulò il dogma centrale della biologia molecolare: «L’informazione “scorre” dal DNA all’RNA e da esso alle proteine, ma non in senso contrario»  1962 – James Watson e Francis Crick Vinsero il Nobel per la scoperta della struttura a doppia elica del DNA. La Franklin non ricevette il premio nonostante la scoperta fosse basata sulle sue scoperte perché morì prematuramente a causa di un tumore dovuto probabilmente all’esposizione ai raggi X.

Curiosità Gli acidi nucleici DNA Struttura dei nucleotidi Struttura del DNA Dove si trova Caratteristiche del DNA RNA DNA vs RNA Scoperta del DNA Curiosità DNA & OGM Gli Organismi Geneticamente Modificati sono esseri viventi che possiedono parte del DNA che è stato realizzato e assemblato artificialmente tramite le nuove tecniche della ingegneria genetica. In agricoltura ad esempio vengono utilizzati OGM per avere piante resistenti ad avversità di tipo biologico come virus o insetti, in modo da migliorare la produttività dei raccolti.

Trova il filamento complementare per formare la doppia elica di DNA: La struttura del DNA Trova il filamento complementare per formare la doppia elica di DNA: C T A 1 2 3 4 C T A G A T T C G G A C T

Soluzione 2 G A T C T A

Completa le immagini con le seguenti parole: La struttura del DNA Completa le immagini con le seguenti parole: ………………… NUCLEOTIDE A C G T DESOSSIRIBOSIO ………………… ACIDO FOSFORICO ………………… BASE AZOTATA ………………… ………………… FILAMENTI

Soluzione A C G T ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… FILAMENTI ACIDO FOSFORICO ………………… DESOSSIRIBOSIO ………………… BASE AZOTATA ………………… NUCLEOTIDE …………………

Indica se ogni affermazione è vera (V) o falsa (F): La struttura del DNA Indica se ogni affermazione è vera (V) o falsa (F): DNA e RNA vengono detti «acidi nucleici» perché contengono acido citrico □ V □ F Il DNA è un polimero formato da nucleotidi I nucleotidi sono: Adenina, Citosina, Guanina e Timina Ogni nucleotide contiene uno zucchero Sia il DNA sia l’RNA hanno una struttura a doppia elica I due filamenti presenti nel DNA sono identici tra loro Quando una cellula si duplica ogni cellula figlia riceve un solo filamento di DNA L’RNA contribuisce alla sintesi delle proteine La scoperta dell’esistenza del DNA avviene a metà del 1900 Watson e Crick scoprono la struttura a doppia elica grazie alle immagini a raggi X ottenute da Rosalind Franklin

Soluzione DNA e RNA vengono detti «acidi nucleici» perché contengono acido citrico □ V □ F Il DNA è un polimero formato da nucleotidi I nucleotidi sono: Adenina, Citosina, Guanina e Timina Ogni nucleotide contiene uno zucchero Sia il DNA sia l’RNA hanno una struttura a doppia elica I due filamenti presenti nel DNA sono identici tra loro Quando una cellula si duplica ogni cellula figlia riceve un solo filamento di DNA L’RNA contribuisce alla sintesi delle proteine La scoperta dell’esistenza del DNA avviene a metà del 1900 Watson e Crick scoprono la struttura a doppia elica grazie alle immagini a raggi X ottenute da Rosalind Franklin

Individua la risposta corretta: La struttura del DNA Individua la risposta corretta: I legami che si creano tra le basi azotate in una molecola di DNA sono: A) Adenina-Citosina e Guanina-Timina B) Adenina-Guanina e Citosina-Timina C) Adenina-Timina e Citosina-Guanina D) Adenina-Uracile e Citosina-Guanina Il DNA si trova: A) nei cromosomi B) nel citoplasma C) nei ribosomi D) nel nucleo e nel citoplasma Quale di questi scienziati ha scritto il Dogma Centrale della Biologia Molecolare? A) R. Franklin B) J. Watson C) F. Crick D) F. Miescher

Soluzione I legami che si creano tra le basi azotate in una molecola di DNA sono: A) Adenina-Citosina e Guanina-Timina B) Adenina-Guanina e Citosina-Timina C) Adenina-Timina e Citosina-Guanina D) Adenina-Uracile e Citosina-Guanina Il DNA si trova: A) nei cromosomi B) nel citoplasma C) nei ribosomi D) nel nucleo e nel citoplasma Quale di questi scienziati ha scritto il Dogma Centrale della Biologia Molecolare? A) R. Franklin B) J. Watson C) F. Crick D) F. Miescher