DNA, replicazione e sintesi proteica
Descrizione della mappa mentale
Mappa mentale sintetica sui concetti fondamentali del DNA: identificazione come materiale genetico, struttura a doppia elica, replicazione e passaggio dai geni alle proteine con trascrizione e traduzione.
Cosa contiene questa mappa
DNA e informazione genetica
Il DNA è il materiale genetico: contiene, trasmette e rende possibile l’espressione dell’informazione ereditaria negli organismi.
DNA come materiale genetico
La scoperta dell’ereditarietà legata al sesso portò a dimostrare che il materiale genetico si trova nei cromosomi. Avery dimostrò che è DNA; Hershey e Chase confermarono che può duplicarsi e contiene le istruzioni per le proteine.
Scoperta del DNA
All’inizio del secolo scorso si capì che il materiale genetico è nei cromosomi. Nel 1944 Avery e collaboratori mostrarono che il materiale genetico è DNA.
Conferma sperimentale
Nel 1952 Hershey e Chase verificarono che il DNA si duplica e contiene le informazioni per costruire le proteine.
Genetica molecolare
Nasce con lo studio del DNA e analizza i meccanismi molecolari dello sviluppo e della divisione cellulare in tutti gli organismi.
Composizione del DNA
Il DNA di tutti gli esseri viventi è un polimero formato da quattro tipi di nucleotidi con struttura di base comune.
Nucleotide
Ogni nucleotide contiene desossiribosio, un gruppo fosfato e una base azotata.
Basi azotate
Le basi del DNA sono adenina, guanina, timina e citosina; A e G hanno doppio anello, C e T un solo anello.
Unità ripetute
La sequenza di nucleotidi costituisce la molecola di DNA e permette di immagazzinare molte informazioni.
Struttura a doppia elica
Watson e Crick costruirono il primo modello tridimensionale del DNA: due filamenti avvolti a spirale con scheletro zucchero-fosfato e coppie di basi.
Scheletro della molecola
Ogni filamento è formato da nucleotidi uniti tra zucchero e fosfato; questi legami costituiscono lo scheletro zucchero-fosfato.
Appaiamento delle basi
I due filamenti sono uniti da legami a idrogeno tra basi complementari: A con T e C con G.
Complementarità
Conoscendo la sequenza di un filamento si può determinare quella dell’altro, perché i filamenti sono complementari.
Replicazione del DNA
Il DNA può duplicarsi in modo semiconservativo, formando due molecole identiche, ciascuna con un filamento vecchio e uno nuovo.
Fase di apertura
La doppia elica si srotola e si apre; i due filamenti si separano e fungono da stampo.
Fase di sintesi
Nuovi nucleotidi si appaiano alle basi esposte secondo la complementarità; interviene la DNA polimerasi.
Esito della replicazione
Si ottengono due molecole di DNA identiche, pronte per la divisione cellulare.
Sintesi proteica
Le proteine sono catene polipeptidiche di amminoacidi. La cellula usa il DNA per produrle tramite trascrizione e traduzione.
DNA e proteine
Il DNA usa 4 basi, mentre le proteine sono formate da 20 amminoacidi; il codice genetico mette in relazione queste informazioni.
RNA
L’RNA è a singolo filamento, contiene ribosio e uracile al posto della timina.
Tipi di RNA
mRNA trasporta l’informazione, tRNA porta gli amminoacidi, rRNA costituisce il ribosoma e facilita il legame tra amminoacidi.
Trascrizione
Processo che sintetizza un filamento di mRNA complementare a un gene; avviene grazie all’RNA polimerasi e comprende quattro fasi.
Inizio e allungamento
L’RNA polimerasi riconosce il promotore, apre il DNA e unisce i ribonucleotidi secondo A-U e C-G.
Terminazione
La trascrizione termina al terminatore; il trascritto primario si separa e il DNA si richiude.
Maturazione
Negli eucarioti il trascritto primario viene modificato, diventa mRNA maturo ed esce dal nucleo verso i ribosomi.
