Questions and Answers
Quali enzimi inseriscono superavvolgimenti negativi nel DNA circolare chiuso dei batteri e dei virus?
DNA Girasi (topoisomerasi II)
Da quale pianta viene estratta la camptotecina (CPT), una molecola che blocca la topoisomerasi di tipo I?
Il DNA lineare migra più lentamente del DNA superavvolto durante l'elettroforesi su gel di DNA circolare.
False
Il superavvolgimento del DNA batterico permette l'apertura locale del DNA durante la ______ o la trascrizione.
Signup and view all the answers
Quali sono le basi azotate nelle molecole di acidi nucleici?
Signup and view all the answers
La tautomeria è una forma di isomeria che caratterizza le purine e le pirimidine.
Signup and view all the answers
Quali sono le tre principali proprietà che caratterizzano le basi azotate?
Signup and view all the answers
Il gruppo fosfato lega l'–OH in posizione 3’ di un nucleotide con il carbonio _ del nucleotide successivo.
Signup and view all the answers
Quale processo altera la struttura secondaria del DNA e impedisce alla DNA polimerasi di replicare fedelmente il DNA?
Signup and view all the answers
Come vengono chiamate le regioni avvolte del DNA?
Signup and view all the answers
Qual è la temperatura di melting (Tm) alla quale il 50% delle molecole di DNA è denaturato?
Signup and view all the answers
Le topoisomerasi di Classe I agiscono sempre sui due filamenti del DNA.
Signup and view all the answers
Match the following terms with their descriptions:
Signup and view all the answers
Qual è il termine utilizzato per riassumere tutte le tecniche di studio delle sequenze ripetute nel DNA per l'identificazione di un individuo?
Signup and view all the answers
Cosa si intende per 'pseudogene'?
Signup and view all the answers
Qual è la forza che stabilizza la molecola del DNA?
Signup and view all the answers
Qual è il nome delle proteine basiche che costituiscono la cromatina e che sono ricche di lisina e arginina? Gli _______
Signup and view all the answers
Quanto è lungo il passo dell'elica del DNA?
Signup and view all the answers
La cromatina è una struttura statica del DNA.
Signup and view all the answers
Quale è la forma più comune del DNA?
Signup and view all the answers
Cosa sono le sequenze palindromiche?
Signup and view all the answers
Cosa è la Guanosine tetraplex?
Signup and view all the answers
Cos'è la struttura cruciforme?
Signup and view all the answers
Cosa sono le malattie da espansione di triplette?
Signup and view all the answers
Quali sono le caratteristiche principali della replicazione del DNA?
Signup and view all the answers
Cosa sono i frammenti di Okazaki?
Signup and view all the answers
La DNA polimerasi sintetizza il filamento lento in direzione 3'-5'.
Signup and view all the answers
Qual è il nome del punto di partenza della replicazione del DNA in E. Coli?
Signup and view all the answers
Qual è il processo che determina lo scivolamento del DNA sul nucleo istonico, cambiandone la posizione?
Signup and view all the answers
Qual è l'enzima che catalizza l'acetilazione delle lisine negli istoni?
Signup and view all the answers
La metilazione della cromatina aumenta l'accessibilità del DNA.
Signup and view all the answers
La ___________ del DNA coinvolge molte attività enzimatiche e non è ancora completamente compresa.
Signup and view all the answers
Come viene definita la tautomeria cheto-enolica nelle polimerasi?
Signup and view all the answers
Qual è la differenza tra endonucleasi ed esonucleasi nel contesto delle nucleasi?
Signup and view all the answers
Come si chiama l'attività enzimatica della polimerasi I che rimuove i nucleotidi in eccesso mediante taglio?
Signup and view all the answers
La tautomeria cheto-enolica può causare l'inserimento di nucleotidi sbagliati a causa di variazioni locali di pH.
Signup and view all the answers
Study Notes
Introduzione alla Biologia Molecolare
- La biologia molecolare studia a livello molecolare i fenomeni biologici, come la struttura degli acidi nucleici e l'espressione dei geni.
- È la base di tutte le biotecnologie, della biologia dei sistemi e della bioinformatica.
Regole di Chargaff
- La composizione di basi varia da una specie all'altra.
- Le molecole di DNA della stessa specie, da tessuti diversi, hanno la stessa quantità di basi.
- Tutte le nostre cellule hanno lo stesso genoma che non si modifica con l'età, stato di nutrizione o variazioni ambientali.
- In tutte le molecole, il numero di residui di guanina è uguale a quelli di citosina, così come per adenina e timina.
Struttura del DNA
- La struttura elicoidale è stata scoperta grazie a esperimenti di diffrazione a raggi X.
- Il DNA è costituito da due filamenti complementari che si avvolgono attorno a un asse centrale.
- I legami a idrogeno si stabiliscono tra le basi azotate timina e adenina, e citosina e guanina.
Nucleotidi e Acidi Nucleici
- Gli acidi nucleici sono costituiti da catene polinucleotidiche.
- Un nucleotide è formato da uno zucchero, una base azotata e uno o più gruppi fosfato.
- Le basi azotate sono le strutture di base degli acidi nucleici e si dividono in pirimidine e purine.
Proprietà delle Purine e delle Pirimidine
- Tautomeria: le purine e le pirimidine possono esistere in forme tautomeriche differenti.
- Dissociazione acido-base: le basi azotate possono perdere o guadagnare ioni idrogeno.
- Forte assorbimento della luce UV: le basi azotate hanno proprietà di assorbimento della luce UV.
I Pentosi dei Nucleotidi
- Il ribosio e il desossiribosio sono molecole a 5 atomi di carbonio.
- Il deossiribosio manca di un ossigeno in posizione carbonio 2'.
I Nucleosidi
- Mettendo insieme una base azotata e uno zucchero formiamo i nucleosidi.
- Il legame n-glicosidico si stabilisce tra l'azoto 1 della purina e l'azoto 9 della pirimidina con il carbonio 1 dell'zucchero.
I Nucleotidi
- I nucleosidi più fosfati danno i nucleotidi.
- I nucleotidi hanno un ruolo fondamentale nel metabolismo.
Legame Fosfodiesterico
- I nucleotidi sono legati tra loro mediante il gruppo fosfato che va a legare l'–OH in posizione 3' di un nucleotide con il carbonio 5' del nucleotide successivo.
Strutture del DNA
- La struttura del DNA può essere destrogira o levogira.
- Esistono diverse conformazioni del DNA, come la forma B, A e Z.
Forma B
- È la forma più comune del DNA.
- È una doppia elica destrogira con 10,5 paia di basi azotate per ogni passo di elica.
Forma A
- È una forma destrogira più schiacciata e tozza rispetto alla forma B.
- Ha 11 paia di basi azotate per ogni passo di elica.
Forma Z
- È una forma levogira con 12 paia di basi azotate per ogni passo di elica.
- È presente nel DNA quando sono individuabili lunghe sequenze ripetute di guanina e citosina alternate.
Sequenze Palindromiche
- Le sequenze palindromiche sono sequenze di DNA che possono essere lette nella stessa direzione sia da 5' a 3' che da 3' a 5'.
- Possono appaiarsi e formare delle doppie eliche.
- Determinano il fatto che, laddove c'è un allentamento della struttura secondaria intrafilamento, il DNA può assumere delle strutture secondarie, ad esempio, a stem e loop, o struttura hairpin.### Strutture del DNA
- Il DNA presenta strutture importanti per la trascrizione e la terminazione della trascrizione, con diverso significato regolativo.
- Queste strutture possono formarsi in triplici eliche di DNA, come la "Guanosine tetraplex" o "G quadruplex", una struttura planare che si forma quando ci sono 4 guanine vicine.
Appaiamenti del DNA
- Gli appaiamenti del DNA non sono degli appaiamenti Watson e Crick, ma degli "accoppiamenti di Hoogsteen", che non sono gli accoppiamenti canonici tra G-C e A-T.
- Altre strutture si formano quando è presente CG con la C protonata, formando strutture strane a triplice elica.
Agenti mutageni
- Gli agenti mutageni, come il bromuro di etidio, l'arancio di acridina e l'actinomicina D, hanno in comune gli anelli aromatici che si intercalano nella struttura del DNA.
- Queste molecole idrofobiche si interpongono tra una coppia di basi e l'altra della doppia elica, alterando la struttura secondaria del DNA.
Denaturazione, rinaturazione e ibridazione
- La denaturazione e la rinaturazione possono essere visualizzate mediante l'interazione con la luce ultravioletta, grazie al picco di assorbimento delle basi azotate a 260nm.
- La curva di denaturazione può essere rappresentata graficamente, con la temperatura sulle ascisse e l'assorbanza a 260nm sulle ordinate.
Struttura terziaria del DNA
- La struttura terziaria del DNA comprende le regioni avvolte del DNA, chiamate coiled, e i superavvolgimenti, che sono delle proprietà topologiche del DNA che variano solo se c'è una rottura di quest'ultimo.
- Il superavvolgimento negativo subisce delle denaturazioni locali, mentre il superavvolgimento positivo compatta maggiormente la molecola.
Topoisomerasi
- Le topoisomerasi sono enzimi che modificano le proprietà topologiche del DNA, si distinguono in due classi:
- Classe I: tagliano un solo filamento e non hanno bisogno di ATP.
- Classe II: agiscono su entrambi i filamenti e hanno bisogno di ATP.
Elettroforesi su gel
- La gel elettroforesi può essere utilizzata per separare i diversi topoisomeri del DNA, come il DNA rilassato, il DNA lineare e il DNA superavvolto.
- La velocità di migrazione dei diversi topoisomeri dipende dalla loro conformazione e dal loro grado di superavvolgimento.### Superavvolgimento batterico
- Il superavvolgimento del DNA batterico presenta due funzioni:
- Consente l'apertura locale del DNA durante la replicazione o la trascrizione
- Impacchetta il DNA in modo che possa essere allocato in uno spazio più ridotto, come il nucleo, in maniera organizzata
- Nel DNA eucariotico, il superavvolgimento è favorito da proteine, mentre nei batteri sono presenti proteine Histon Like con funzione simile, ma il grado di impacchettamento della cromatina è diverso
- Il DNA batterico è legato alla membrana plasmatica e si attorciglia formando anse, ognuna con una composizione diversa e un diverso significato funzionale
Genoma Umano
- Il genoma umano contiene 21.000 geni
- I geni costituiscono solo una piccola parte del genoma, contenuti in 48 milioni di paia di basi (48Mb), detta esoma
- Il genoma umano si divide in:
- Esoma (48Mb)
- Sequenze correlate ai geni (1152Mb)
- DNA intergenico (2000Mb)
- Le sequenze ripetute (1400Mb) sono spesso ripetute in tandem e possono variare sia nella lunghezza della sequenza ripetuta sia nel numero di volte per cui essa viene ripetuta
- Le regioni intergeniche includono anche microsatelliti
Complessità del Genoma
- Il numero di cromosomi non è collegato alla complessità dell'organismo
- La densità genetica varia tra organismi diversi, quindi la complessità del genoma non dipende dal numero di cromosomi, dimensioni del genoma e numero di geni
- Nell'uomo, gli esoni costituiscono solo l'1,5% del genoma
DNA Satellite
- Il DNA satellite è una sequenza ripetuta che forma un picco satellite nella centrifugazione isopicnica
- Ogni specie ha i suoi picchi satelliti caratteristici
- Le sequenze ripetute vengono studiate soprattutto in medicina legale per stabilire l'identità di un individuo
Cromatina
- La cromatina ha lo scopo di organizzare il DNA anche dal punto di vista strutturale
- La compattazione del DNA avviene attraverso la formazione di strutture come nucleosoma, fibra da 10 nm, fibra da 30 nm e cromosoma in metafase
- Gli istoni sono proteine basiche che costituiscono la cromatina
Istoni
- Gli istoni sono proteine basiche costituite da 4 proteine istoniche: 2 H2A, 2 H2B, 2 H3, 2 H4
- Le code N-terminali degli istoni sono soggette a modifiche post-traduzionali
- L'istone H1 si differenzia dagli altri istoni e interagisce con il DNA linker producendo una maggiore adesione del DNA all'ottamero istonico
Livello di Organizzazione del DNA
- La cromatina si compatta in fibra cromatinica di 30 nm
- La fibra cromatinica può avere due strutture diverse: solenoide o zig-zag
- L'impacchettamento di ordine superiore è assicurato dalla formazione di anse di cromatina bloccate alla base di una struttura proteica detta scaffold nucleare
Studying That Suits You
Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.
Description
La biologia molecolare studia la conservazione e il trasferimento dell'informazione e l'azione dei componenti molecolari. In pratica è la scienza che analizza i fenomeni biologici a livello molecolare.
