Biologia Molecolare: Istoni e DNA

La creazione di nuove varietà di piante e animali attraverso l'intervento umano nella selezione di mutazioni favorevoli.

Le banane sono cloni dello stesso ceppo, il che significa che hanno lo stesso genoma. Questo li rende vulnerabili alle variazioni ambientali, poiché non possono adattarsi facilmente.

Un cambiamento nel DNA che può portare a nuove caratteristiche o tratti in un organismo.

L'enzima responsabile della produzione di licopene, un pigmento che conferisce al pomodoro il suo colore rosso.

La sostituzione di una base azotata nell'acido nucleico con un'altra.

Un tipo di danno al DNA causato da fattori come l'invecchiamento, che può portare a cambiamenti nella sequenza del DNA.

La conversione della citosina, una base azotata nel DNA, in uracile.

Un danno al DNA che può verificarsi durante l'invecchiamento, causando il deterioramento e la modifica delle informazioni genetiche.

L'acqua può promuovere la reazione di idrolisi del DNA, rompendo i legami tra i nucleotidi.

La deaminazione è la conversione di una citosina in uracile a causa della perdita di un gruppo amminico.

L'uracile non è presente nel DNA perché potrebbe essere scambiato per una citosina deaminata, portando a errori nella sequenza genetica.

La timina è un uracile metilato. La presenza di timina invece di uracile nel DNA aiuta a distinguere tra citosina e uracile.

L'RNA ha l'uracile invece della timina perché gli RNA hanno una durata di vita più breve e la reazione di deaminazione è lenta.

La deaminazione è un processo lento che si verifica nel DNA con una cinetica di circa 3 anni.

L'uracile legato al deossiribosio nel DNA è un errore e deve essere rimosso tramite i meccanismi di riparazione del DNA.

La deaminazione del DNA può cambiare la sequenza genetica e può portare a mutazioni geniche.

L'aggiunta di nucleotidi alla catena di DNA avviene solo in direzione 5'->3'.

Il problema della replicazione terminale si riferisce all'incapacità della DNA polimerasi di replicare completamente le estremità 3' dei cromosomi lineari.

I telomeri sono sequenze ripetute di DNA non codificanti situate alle estremità dei cromosomi.

Il G-quadruplex è una struttura secondaria del DNA formata da quattro guanina sullo stesso filamento, comune nei telomeri.

I telomeri proteggono i cromosomi dalla degradazione da parte delle nucleasi (enzimi che degradano il DNA).

I telomeri impediscono la fusione dei cromosomi, che potrebbe causare instabilità genomica.

I telomeri aiutano a risolvere il problema della replicazione terminale, rallentando l'accorciamento delle estremità cromosomiche durante la replicazione.

I telomeri sono strutture importanti per la stabilità e l'integrità del genoma nelle cellule eucariotiche.

Il trasferimento genico orizzontale (HGT) è il processo in cui un organismo trasferisce materiale genetico ad un altro organismo che non è il suo discendente.

La resistenza agli antibiotici si sviluppa attraverso il trasferimento genico orizzontale. Un batterio resistente trasferisce il gene della resistenza ad altri batteri sensibili.

Il processo per cui un organello cellulare (come un cloroplasto o un mitocondrio) trasferisce parte del suo DNA al nucleo della cellula ospite. Questo processo è alla base della diversità del genoma negli eucarioti.

La presenza di due copie di ciascun cromosoma nelle cellule somatiche. Le due copie sono simili, ma non identiche.

Cromosomi uguali che contengono informazioni genetiche simili. Si trovano nelle cellule somatiche.

Due cromosomi identici che vengono figli di un cromosoma solo dopo la replicazione. Spesso si trovano uniti durante la mitosi.

La forma del cromosoma a X o Y si riferisce al cromosoma duplicato. Durante la mitosi, ogni cromosoma viene replicato, creando due copie identiche che si appaiano.

La replicazione del DNA duplica il corredo cromosomico prima della divisione cellulare. Questo processo assicura che ogni nuova cellula riceva una copia completa del DNA.

La DNA polimerasi è un enzima che può riparare i danni al DNA rompendo i legami fosfato e sostituendo i nucleotidi. Tuttavia, questo processo può causare mutazioni indirette se la DNA polimerasi rimuove l'informazione sulla complementarietà dei nucleotidi.

L'acido nitroso è un agente chimico che può causare mutazioni nel DNA. Viene utilizzato come conservante nei salumi, ma nel nostro stomaco si trasforma in acido nitroso, che può legarsi a due parti del DNA e causare danni.

La trascrizione è il processo in cui il DNA viene utilizzato per creare RNA messaggero (mRNA). Questo processo è detto eterocatalitico perché produce un acido nucleico diverso dal DNA.

Esistono tre tipi principali di RNA: ribosomiale (rRNA), transfer (tRNA) e messaggero (mRNA). Tutti sono coinvolti nella sintesi proteica.

L'RNA ribosomiale (rRNA) forma i ribosomi, che sono le macchine molecolari che producono le proteine.

L'RNA transfer (tRNA) trasporta gli amminoacidi al sito di assemblaggio della proteina.

L'RNA messaggero (mRNA) contiene il codice genetico che dirige la sintesi proteica.

La trascrizione avviene solo su una parte del genoma che codifica per la proteina specifica che deve essere sintetizzata.

Il DNA è avvolto attorno a proteine chiamate istoni, formando una struttura chiamata nucleosoma. Ogni nucleosoma è composto da otto istoni (2 molecole di H2A, H2B, H3 e H4), attorno al quale il DNA si avvolge due volte.

Il DNA che non è avvolto attorno al nucleosoma è chiamato DNA linker. Questo DNA si trova tra due nucleosomi successivi ed è molto più corto del DNA avvolto.

Il processo di compattamento del DNA attorno ai nucleosomi, che porta a una riduzione dello spazio occupato.

L'istone H1 è un istone aggiuntivo che si lega al nucleosoma e aiuta a stabilizzare la sua struttura. L'istone H1 svolge un ruolo importante nella regolazione dell'espressione genica poiché il suo legame al nucleosoma può bloccare l'accesso al DNA per gli enzimi di trascrizione.

Il processo di acetilazione dell'istone H1 prevede l'aggiunta di un gruppo acetile all'istone H1. Questo processo può portare al rilascio dell'H1 dal nucleosoma, consentendo l'accesso agli enzimi di trascrizione al DNA.

Gli enzimi che catalizzano l'acetilazione degli istoni.

La lisina è un amminoacido presente negli istoni in quantità elevata. L'acetilazione della lisina inibisce l'interazione degli istoni con il DNA, aprendo l'accesso agli enzimi di trascrizione.

L'avvolgimento del DNA attorno al nucleosoma svolge un ruolo importante nella regolazione dell'espressione genica. Il legame dell'istone H1 al nucleosoma inibisce la trascrizione, mentre la sua rimozione tramite acetilazione consente l'accesso al DNA per gli enzimi di trascrizione.