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Il DNA contiene le istruzioni genetiche che vengono trascritte in RNA messaggero (mRNA), RNA ribosomiale (rRNA) e RNA transfer (tRNA). L'mRNA è utilizzato per sintetizzare proteine, l'rRNA forma parte dei ribosomi e il tRNA trasporta gli amminoacidi durante la sintesi proteica.

Le proteine istoniche sono proteine basiche che si legano al DNA, che ha carica negativa, attraverso interazioni elettrostatiche. Queste interazioni sono fondamentali per l'impacchettamento del DNA nel nucleo delle cellule.

Tutti gli acidi nucleici sono polimeri di nucleotidi, composti da uno zucchero pentoso (ribosio o desossiribosio), una base azotata e un gruppo fosfato. Le molecole di DNA sono normalmente a doppio filamento, mentre l'RNA è generalmente a singolo filamento.

Le DNA polimerasi, gli enzimi coinvolti nella replicazione del DNA, aggiungono i nucleotidi alla catena in crescita in direzione 5' - 3', il che significa che aggiungono un nucleotide al gruppo 3'-OH dell'ultimo nucleotide della catena. Questo movimento è possibile grazie alla loro capacità di muoversi lungo lo stampo di DNA in direzione 3' - 5'.

La forcella di replicazione è il punto in cui avviene la replicazione del DNA. Durante questo processo, la duplicazione dei filamenti di DNA crea superavvolgimenti negativi nella porzione di DNA non ancora replicata. Questo perché la doppia elica si avvolge su se stessa per alleviare la tensione generata dall'apertura del DNA.

Il primer (innesco) è un corto filamento di RNA che funge da punto di partenza per la DNA polimerasi, permettendole di iniziare la replicazione del DNA. La DNA polimerasi non può iniziare a sintetizzare una nuova catena di DNA da zero, ma necessita di un primer che fornisca il gruppo 3'-OH libero a cui aggiungere i nucleotidi.

Il promotore è una sequenza di DNA specifica che viene riconosciuta dalla RNA polimerasi, innescando l'inizio della trascrizione. La RNA polimerasi lega al promotore per avviare la sintesi di un nuovo mRNA.

L'RNA senso è un'RNA con una sequenza nucleotidica identica a quella dell'mRNA che codifica per una specifica proteina. In altre parole, è la sequenza del gene che viene trascritta in mRNA.

Il cappuccio di metilguanosina al 5' terminale e la coda di poli(A) al 3' terminale proteggono un mRNA maturo dalla degradazione da parte delle esonucleasi cellulari. Il cappuccio è una struttura modificata che protegge l'estremità 5' dell'mRNA, mentre la coda di poli(A) consiste in una sequenza di adenine che protegge l'estremità 3'.

Lo spliceosoma è un complesso macromolecolare composto da proteine e RNA che rimuove gli introni (sequenze non codificanti) dal pre-mRNA, un processo chiamato splicing. Questo processo è necessario per la maturazione del pre-mRNA in mRNA.

Lo splicing è un processo di maturazione che avviene nel pre-mRNA prima che venga tradotto in proteina. Durante lo splicing, gli introni vengono rimossi e gli esoni vengono uniti per formare un mRNA maturo.

Negli eucarioti, gli esoni sono sequenze di DNA codificanti che vengono tradotte in proteine. Gli introni, invece, sono sequenze non codificanti che vengono rimosse durante lo splicing.

Durante la maturazione del pre-mRNA degli eucarioti, vengono eliminati gli introni, che sono sequenze non codificanti, per ottenere un mRNA maturo che può essere tradotto.

La poliadenilazione è un processo che aggiunge una coda di poli(A) al 3' terminale dell'mRNA. Questa coda protegge l'mRNA dalla degradazione da parte di enzimi cellulari e contribuisce alla sua stabilità.

L'mRNA procariotico, subito dopo la trascrizione, è pronto per essere tradotto nei ribosomi. Non subisce processi di maturazione, come il capping o la poliadenilazione, che invece sono tipici degli mRNA eucariotici. Questo perché i procarioti hanno un'organizzazione cellulare più semplice.

Il codice genetico viene definito universale perché la corrispondenza tra codoni e amminoacidi è la stessa in quasi tutti gli organismi viventi. Questo dimostra l'origine comune della vita sulla Terra. Non è così nelle cellule procariotiche.

La sintesi proteica è il processo mediante il quale l'informazione genetica codificata in un mRNA viene tradotta in una sequenza di amminoacidi e quindi in una proteina funzionale. Questo processo è un esempio di traduzione di un linguaggio a quattro basi in un linguaggio a 20 amminoacidi.

La metionina è il primo amminoacido incorporato nella catena polipeptidica nascente durante la traduzione grazie al codone di inizio AUG. Poiché i ribosomi procariotici hanno un tRNA iniziatore che trasporta N-formilmetionina, quest'ultima è spesso il primo amminoacido di una proteina sintetizzata nei batteri.

Un codone è una sequenza di tre nucleotidi nell'mRNA che specifica per un determinato amminoacido. Il tRNA, tramite il suo anticodone, si appaia al codone complementare sull'mRNA per depositare l'amminoacido corrispondente. Ciascun amminoacido è codificato da più codoni, ma un singolo codone non può codificare diversi amminoacidi.

Il riconoscimento tra un codone dell'mRNA e un anticodone del tRNA è il meccanismo chiave che guida l'inserimento dell'amminoacido corretto nella catena proteica nascente durante la traduzione.

I ribosomi sono complessi molecolari che funzionano come

Il legame di un amminoacido specifico al tRNA appropriato è un legame covalente catalizzato dall'enzima amminoacil-tRNA sintetasi. Questo processo richiede energia proveniente dall'idrolisi di due molecole di ATP. L'amminoacil-tRNA risultante si lega al sito A del ribosoma durante la traduzione.

La fase di allungamento della traduzione comprende l'aggiunta di amminoacidi alla catena proteica in crescita e l'allontanamento del tRNA scarico dal ribosoma.

Il tRNA, o RNA transfer, è un tipo di RNA che trasporta gli amminoacidi al ribosoma durante la sintesi proteica. L'anticodone del tRNA si appaia al codone complementare sull'mRNA per garantire che l'amminoacido corretto venga aggiunto alla catena proteica in crescita.

Il legame peptidico è un legame covalente che unisce due amminoacidi adiacenti in una catena polipeptidica. Questo legame si forma tra il gruppo carbossilico di un amminoacido e il gruppo amminico dell'altro amminoacido.

I centrioli sono strutture cilindriche composte da microtubuli che giocano un ruolo importante nell'organizzazione del citoscheletro, nella formazione del fuso mitotico e nella divisione cellulare. Non sono coinvolti nella sintesi proteica.

Gli chaperoni molecolari come BiP sono proteine che aiutano le altre proteine a ripiegarsi correttamente. Riconoscono e si legano a proteine non ripiegate o ripiegate impropriamente, guidandole verso la loro struttura tridimensionale corretta.

La ricostituzione dell'involucro nucleare, o carioteca, avviene durante la telofase della mitosi. L'involucro nucleare è un sistema di membrane doppio che circonda il nucleo delle cellule eucariotiche.

Il gene 5S è trascritto dalla RNA polimerasi III. Questa polimerasi è responsabile della trascrizione di geni per piccoli RNA, come il tRNA e l'rRNA 5S, mentre altre polimerasi sono responsabili della trascrizione di altri tipi di RNA.

La segnalazione cellulare è un processo complesso mediante il quale le cellule comunicano tra loro. Implica diverse fasi: sintesi, rilascio e trasporto delle molecole segnale; ricezione dell'informazione da parte delle cellule bersaglio; trasduzione del segnale; risposta da parte delle cellule bersaglio.

L'RNA transfer iniziatore (tRNAi) trasporta la metionina nei procarioti e la formilmetionina (fMet) nei batteri . Questo tRNA si lega al sito P del ribosoma e inizia la traduzione, innescando la sintesi della catena polipeptidica.

La subunità sigma della RNA polimerasi batterica è responsabile del riconoscimento dei siti promotori sul DNA. Questa subunità si lega al promotore e recluta la RNA polimerasi per iniziare la trascrizione.

Le ciglia sono strutture che sporgono dalla superficie cellulare e sono coinvolte nel movimento di fluidi e particelle. Le ciglia possono anche svolgere un ruolo sensoriale, rilevando proprietà dei fluidi extracellulari. Il loro movimento non è fondamentale per il movimento del corpo della cellula.

La pompa Na/K cambia forma in seguito alla fosforilazione dovuta all'idrolisi di ATP. Questo cambiamento conformazionale è essenziale per il trasporto attivo di ioni sodio (Na+) e potassio (K+) attraverso la membrana plasmatica.

L'involucro nucleare è una struttura a doppia membrana che circonda il nucleo delle cellule eucariotiche.

Il glucosio, essendo una grossa molecola, non può attraversare la membrana cellulare per diffusione semplice.

Nel trasporto attivo secondario, un soluto viene trasportato contro gradiente di concentrazione utilizzando l'energia del gradiente di concentrazione di un altro soluto, tipicamente uno ione.

I filamenti intermedi sono strutture cellulari che conferiscono resistenza alle forze tensili. Questi filamenti sono costituiti da proteine fibrose e sono importanti per il mantenimento della struttura cellulare e la resistenza meccanica dei tessuti.

Il fuso mitotico si allunga durante l'anafase B della mitosi. Questa fase è caratterizzata dalla separazione dei poli del fuso, allontanandoli l'uno dall'altro.

Le membrane cellulari svolgono diverse funzioni essenziali: trasporto dei soluti, supporto per attività biochimiche, transizione del segnale, trasduzione energetica.

I cromosomi si muovono dall'equatore del fuso verso i poli della cellula durante l'anafase A della mitosi. In questa fase, i cromatidi fratelli si separano e vengono tirati verso i poli opposti del fuso mitotico.

I primer di RNA che iniziano la replicazione vengono rimossi dalla nucleasi, creando un'interruzione nel filamento di DNA neonato.

I primer di RNA non hanno un gruppo ossidrile al 3' terminale, il che impedisce alla DNA polimerasi di iniziare la replicazione. È necessario un gruppo 3'-OH per iniziare la sintesi di una nuova catena di DNA.

La matrice extracellulare (ECM) è una rete complessa di proteine ​​e polisaccaridi che circonda le cellule. Fornisce supporto strutturale, facilita l'adesione cellulare, regola la forma dei tessuti e influisce sulla motilità cellulare.

Gli endosomi tardivi si fondono con i lisosomi, che contengono enzimi digestivi, per degradare il loro contenuto. Questo processo porta alla digestione di materiale che è stato internalizzato per endocitosi.

Il crossing over è un evento che avviene durante la profase I della meiosi, in cui materiale genetico viene scambiato tra cromosomi omologhi. questo processo porta a ricombinazione genetica e aumenta la diversità genetica dei gameti.

Le cellule tumorali sono caratterizzate dalla perdita di controllo della crescita. Sono in grado di dividersi senza controllo e possono formare tumori.

La struttura tridimensionale di una proteina determina la sua funzione e la sua capacità di legare altre molecole. Piccoli cambiamenti nella sequenza di amminoacidi possono alterare la struttura e la funzione della proteina, anche se gli amminoacidi modificati non sono direttamente coinvolti nel sito di legame.

La DNA polimerasi necessita di una catena di DNA stampo e di un gruppo 3'-OH libero per iniziare la replicazione. La DNA polimerasi utilizza lo stampo

Un codone è un'unità di base del codice genetico, composta da tre nucleotidi.