Benjamin LEWIN IL GENE Edizione compatta Zanichelli (€ 69)

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1 Benjamin LEWIN IL GENE Edizione compatta Zanichelli (€ 69) Benjamin LEWIN IL GENE VIII Zanichelli (€ 107) James D. Watson, Tania A. Baker, Stephen P. Bell, Alexander Gann, 
Michael Levine, Richard Losick
 BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE Zanichelli (€ 91)

2 Definizioni Acidi nucleici: Gene: Genoma:
molecole che codificano l’informazione genetica. DNA, RNA segmento di DNA che codifica per una catena polipeptidica insieme delle sequenze di DNA di un organismo

3 Biologia Molecolare In che modo viene conservato il materiale genetico? Come viene decodificata l’informazione contenuta nel materiale genetico?

4 1865 I geni sono dei fattori particolati
1903 I cromosomi sono unità ereditarie 1910 I geni sono localizzati nei cromosomi 1913 I cromosomi contengono degli insiemi lineari di geni 1927 Le mutazioni sono dei cambiamenti fisici nei geni 1931 La ricombinazione è causata dal “crossing-over” 1944 Il DNA è il materiale genetico 1945 Un gene codifica una proteina 1953 Il DNA ha una struttura a doppia elica 1958 Il DNA si replica in maniera semiconservativa 1961 Il codice genetico è costituito da triplette di basi 1977 Sequenziamento del DNA 1997 Sequenziamento di interi genomi Primi studi chimici sul DNA

5 Friedrich Miescher (1844-1895)
The laboratory located in the vaults of an old castle where Miescher isolated nuclein (1879)

6 Levene's laboratory with
Levene working in the lab Levene's laboratory with some of his students (1909). «La natura chimica dei geni è sconosciuta. Essi sono probabilmente proteine, perché gli acidi nucleici consistono di (pochi) blocchi di tetranucleotidi (Levene 1930). Questa struttura semplice li rende improbabili candidati come portatori della grande quantità di informazioni necessarie per agire come geni.»

7 Strutture del tetranucleotide proposte nel 1935
da Levene e Tips da Takahashi

8 1865 I geni sono dei fattori particolati
1903 I cromosomi sono unità ereditarie 1910 I geni sono localizzati nei cromosomi 1913 I cromosomi contengono degli insiemi lineari di geni 1927 Le mutazione sono dei cambiamenti fisici nei geni 1931 La ricombinazione è causata dal “crossing-over” 1944 Il DNA è il materiale genetico 1945 Un gene codifica una proteina 1953 Il DNA ha una struttura a doppia elica 1958 Il DNA si replica in maniera semiconservativa 1961 Il codice genetico è costituito da triplette di basi 1977 Sequenzamento del DNA 1997 Sequenzamento di interi genomi

9 Esperimento di "trasformazione" batterica: Griffith, 1929
Pneumococco (Streptococcus pneumoniae) S muore R ceppo S ucciso al calore vive R S vive muore

10 Un principio “trasformante” converte il ceppo R in S

11 Oswald Avery at work in the laboratory, around 1930

12 Trasformazione di pneumococchi mutanti R
in tipo S mediante estratto cellulare

13 Alfred Hershey and Martha Chase (1953)

14 L'esperimento del "frullatore” - Hershey e Chase, 1952
Fagi marcati con P32 nel DNA e con S35 nelle proteine infettano i batteri frullatore I capsidi fagici contengono l'80 % del S35 mentre i batteri infettati contengono il 70 % del P32 lisi La progenie fagica contiene il 30 % del P32 e < 1% del S35

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

16 La struttura chimica del DNA

17 Componenti chimici degli acidi nucleici
2-desossiribosio ( 2-deoxyribose ) ribosio purina adenina guanina pirimidina citosina uracile timina

18 I nucleotidi possono portare il gruppo fosfato
(Pirimidina) 3'- monofosfato (Purina) 5'- monofosfato I nucleotidi possono portare il gruppo fosfato in posizione 5' o 3'

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20 g b a

21 Basi, nucleosidi e nucleotidi
Base Nucleoside Nucleotide RNA DNA Adenina Adenosina Adenosina-5’-fosfato (Acido adenilico) AMP dAMP Guanina Guanosina Guanosina-5’-fosfato (Acido Guanilico) GMP dGMP Citosina Citidina Citidina-5’-fosfato (Acido citidilico) CMP dCMP Timina Timidina Timidina-5’-fosfato (Acido timidilico) dTMP Uracile Uridina Uridina-5’-fosfato (Acido uridilico) UMP

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

24 Erwin Chargaff Per primo misurò accuratamente la percentuale dei quattro nucleotidi nel DNA

25 Composizione in basi del DNA di varie specie
Organismo A G C T A/T G/C G+C Py/Pu Escherichia coli 26.0 24.9 25.2 23.9 1.08 0.99 50.1 1.04 Mycobact. tuberc. 15.1 34.9 35.4 14.6 1.03 0.99 70.3 1.00 Lievito 31.7 18.3 17.4 32.6 0.97 1.05 35.7 1.00 Bue 29.0 21.2 21.2 28.7 1.01 1.00 42.4 1.01 Maiale 29.8 20.7 20.7 29.1 1.02 1.00 41.4 1.01 Uomo 30.4 19.9 19.9 30.1 1.01 1.00 39.8 1.01

26 La struttura fisica del DNA

27

28 Maurice Wilkins (1916 - 2004) Linus Pauling (1901 - 1994)
Francis Crick ( ) James Watson ( ) Rosalind Franklin ( ) Watson, Crick, Wilkins: Nobel 1962 Pauling: Nobel 1954 (struttura proteine)

29 Diffrazione dei raggi X di fibre di DNA
Franklin R.E. & Gosling R., 1953 configurazione B Wilkins M.H.F., 1956 configurazione A