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Questions and Answers
Cosa è il genoma?
Cosa è il genoma?
Il genoma è l'insieme delle sequenze che costituiscono il materiale genetico di un organismo.
Il DNA può essere diviso fisicamente in un certo numero di molecole di acido nucleico chiamate cromosomi.
Il DNA può essere diviso fisicamente in un certo numero di molecole di acido nucleico chiamate cromosomi.
True
Quanti geni ci sono nel genoma nucleare umano?
Quanti geni ci sono nel genoma nucleare umano?
Circa 35.000 geni
Il genoma mitocondriale è una molecola di DNA lineare.
Il genoma mitocondriale è una molecola di DNA lineare.
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Qual è la dimensione del genoma mitocondriale umano?
Qual è la dimensione del genoma mitocondriale umano?
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Chi ha isolato per la prima volta il DNA?
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Griffith dimostrò che i batteri non virulenti potevano essere trasformati stabilmente in batteri virulenti con l'aggiunta di un principio trasformante.
Griffith dimostrò che i batteri non virulenti potevano essere trasformati stabilmente in batteri virulenti con l'aggiunta di un principio trasformante.
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Quale esperimento ha dimostrato che il principio trasformante è l'acido deossiribonucleico?
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L'esperimento di Hershey e Chase ha dimostrato che il DNA è il materiale genetico.
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Chi ha proposto il modello a doppia elica del DNA?
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Quali tecniche hanno utilizzato Rosalind Franklin e Maurice Wilkins per studiare la struttura del DNA?
Quali tecniche hanno utilizzato Rosalind Franklin e Maurice Wilkins per studiare la struttura del DNA?
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Cosa suggerisce l'appaiamento complementare delle basi azotate nel DNA?
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Quali sono le coppie di basi complementari nel DNA?
Quali sono le coppie di basi complementari nel DNA?
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Cosa descrive la regola di Chargaff riguardo al rapporto tra le basi del DNA?
Cosa descrive la regola di Chargaff riguardo al rapporto tra le basi del DNA?
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Quali sono le caratteristiche strutturali del DNA?
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I legami idrogeno tra le basi complementari sono il fattore principale che stabilizza l'elica del DNA.
I legami idrogeno tra le basi complementari sono il fattore principale che stabilizza l'elica del DNA.
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L'elica del DNA ha un andamento levogiro.
L'elica del DNA ha un andamento levogiro.
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Il DNA è una doppia elica costituita da due catene polinucleotidiche avvolte a spirale e parallele.
Il DNA è una doppia elica costituita da due catene polinucleotidiche avvolte a spirale e parallele.
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Qual è la distanza tra le coppie di basi nel DNA?
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L'interno della doppia elica del DNA è idrofilo.
L'interno della doppia elica del DNA è idrofilo.
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I fosfati del DNA hanno carica positiva.
I fosfati del DNA hanno carica positiva.
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Cosa si intende per base flipping?
Cosa si intende per base flipping?
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Study Notes
Insegnamento di Chimica Biologica e Biologia Molecolare - A.A. 2018-2019 - Modulo di Biologia Molecolare - Lezione 1
- Il corso si concentra sulla struttura del DNA.
- Il genoma è l'insieme completo di sequenze che costituiscono il materiale genetico di un organismo.
- Il genoma contiene le informazioni ereditarie di un organismo. Comprende il DNA cromosomico e, se presente, il DNA degli organelli (mitocondri e cloroplasti).
- Funzionalmente, il DNA è diviso in geni, che specificano la produzione di proteine o RNA funzionali.
- Nel genoma umano, il genoma nucleare è composto da circa 6x10⁹ paia di basi organizzate in 46 cromosomi (2N) e circa 35.000 geni.
- Il genoma mitocondriale ha una molecola di DNA circolare di 16.569 paia di basi e 37 geni.
- Vi sono più di 1000 copie di mtDNA per cellula, rappresentando lo 0,1-1% del DNA totale.
Tappe della scoperta della funzione e della struttura del DNA
- 1869: Miescher ha isolato una sostanza chiamata nucleina (oggi chiamata cromatina) dai nuclei di cellule del sangue.
- 1928: Griffith ha dimostrato la trasformazione batterica, suggerendo l'esistenza di un principio trasformante.
- 1944: Avery, MacLeod e McCarty hanno dimostrato che il principio trasformante è l'acido deossiribonucleico (DNA).
- 1952: Hershey e Chase hanno confermato che il DNA è il materiale genetico, utilizzando isotopi radioattivi nei fagi.
- 1953: Watson e Crick hanno proposto il modello a doppia elica del DNA, basandosi sui dati di diffrazione a raggi X di Rosalind Franklin e Maurice Wilkins.
Diffrazione ai raggi X: Wilkins e Franklin
- Rosalind Franklin e Maurice Wilkins hanno studiato la struttura del DNA utilizzando la cristallografia a raggi X, ottenendo informazioni cruciali per il modello di Watson e Crick.
- I dati di diffrazione ai raggi X hanno rivelato informazioni sulla forma e le dimensioni del DNA.
La doppia elica di Watson e Crick
- Il DNA è costituito da due catene complementari a forma di elica avvolta attorno allo stesso asse.
- Le "scale" sono formate da basi azotate appaiate, tenute insieme da legami idrogeno, con lo scheletro formato da zuccheri-fosfato.
- Le basi azotate appaiate sono adenina (A) con timina (T) e guanina (G) con citosina (C).
- Questo appaiamento è chiamato appaiamento complementare e garantisce una copia precisa del DNA durante la replicazione.
La regola di Chargaff
- Erwin Chargaff ha analizzato la composizione nucleotidica del DNA,
- I suoi risultati hanno dimostrato che il numero di A è uguale al numero di T, e il numero di G è uguale al numero di C in ogni campione di DNA.
- Questo è noto come la Regola di Chargaff, e fornisce prove cruciali per la struttura a doppia elica proposta da Watson e Crick
Struttura degli acidi nucleici
- Il DNA è una doppia elica ma anche una singola elica, e alcune molecole sono circolari.
- La doppia elica ha un avvolgimento destrogiro.
- Alcune sequenze permettono l'avvolgimento levogiro.
- Il DNA ha una struttura terziaria, chiamata superavvolgimento.
- L'RNA è una molecola a singolo filamento, ma può possedere tratti a doppia elica, e può ripiegarsi per formare una vasta gamma di strutture terziarie.
- Alcune molecole di RNA svolgono attività enzimatiche.
I polinucleotidi
- I polinucleotidi hanno una struttura ripetitiva, con subunità nucleotidiche costituite da una base, uno zucchero e un gruppo fosfato.
- Le basi sono pirimidiniche (citosina, timina, uracile) o puriniche (adenina, guanina).
Struttura generale dei nucleotidi e dei nucleosidi
- Un nucleoside è costituito da una base azotata + zucchero
- Un nucleotide è costituito da una base + zucchero + fosfato.
Basi puriniche e pirimidiniche
- Le basi contenute nel DNA sono adenina, guanina, citosina e timina.
- Adenina e guanina sono basi puriniche.
- Citosina e timina sono basi pirimidiniche.
Le basi azotate del DNA
- Adenina (A) e guanina (G) sono purine (doppio anello).
- Timina (T) e citosina (C) sono pirimidine (un solo anello).
L'RNA e il DNA
- L'RNA è un acido ribonucleico che differisce dal DNA per lo zucchero (ribosio al posto del desossiribosio) e la base azotata uracile (U) al posto della timina (T).
Legami covalenti nei nucleotidi
- I legami fosfodiesterici uniscono i nucleotidi in successione lungo lo scheletro zucchero-fosfato del DNA.
- Il gruppo fosfato 5' di un nucleotide è legato al gruppo ossidrilico 3' del nucleotide adiacente.
- Questo legame conferisce una polarità alla catena del DNA (5' a 3').
La struttura del DNA
- Il DNA ha una forma a doppia elica, con un diametro di 20 Å e un passo di 34 Å.
- I legami idrogeno tengono insieme le basi complementari.
- Ogni coppia di basi è ruotata di 36°.
- Il DNA presenta solchi maggiore e minore.
- L'avvolgimento è destrogiro.
- Il DNA ha una struttura strutturale complessa.
Organizzazione strutturale del DNA
- Il DNA è una doppia elica composta da due catene polinucleotidiche antiparallele.
- Le catene sono tenute insieme da appaiamenti complementari di basi azotate.
- Le basi sono strutturate in un'elica destrorsa.
- Vi sono 10.5 coppie di basi per ogni giro dell'elica.
Fattori che stabilizzano la doppia elica
- I legami idrogeno fra basi complementari contribuiscono alla stabilità termodinamica e alla specificità delle coppie di basi.
- Le interazioni di impilamento fra le basi, come le interazioni π-π, aumentano la stabilità della doppia elica.
La doppia elica ha un andamento destrogiro
- Le coppie di basi sono ruotate di circa 36 gradi l'una rispetto all'altra.
- Sono necessarie circa 10 coppie di basi per un giro completo.
- Il passo dell'elica è di circa 34 Angstrom.
Modelli di struttura del DNA
- Il DNA si presenta in diverse forme come la forma B, A e Z
- La doppia elica ha una larghezza costante grazie anche all'appaiamento.
- I fosfati sono caricati negativamente.
- L'interno della doppia elica è idrofobico
Strutture insolite del DNA
- I palindromi sono sequenze di DNA che sono identiche quando lette in direzioni opposte su filamenti complementari
- Le ripetizioni speculare sono sequenze di DNA che sono specularmente identiche sia su filamenti complementari.
- Le sequenze palindromiche possono formare appaiamenti intracatena, come forcine o forme a croce.
II DNA ha i requisiti adatti per funzionare come materiale genetico
- Il DNA varia tra le diverse specie, mantenendo costanza al suo interno
- Il DNA funge da magazzino di informazioni genetiche che possono essere tradotte in proteine.
- Il DNA è in grado di duplicarsi con grande precisione durante la divisione cellulare.
- Il DNA è soggetto a mutazioni rare che portano a variabilità genetica, consentendo evoluzione.
RNA
- mRNA: trascritto geni codificanti per proteine (4% dell'RNA totale).
- RNA non codificante
- rRNA (80% dell'RNA totale).
- tRNA: molecole adattatrici che trasportano aminoacidi ai ribosomi.
- piccoli RNA nucleari (snRNA).
- piccoli RNA nucleolari (snoRNA).
Caratteristiche della doppia elica di RNA
- Può presentare tratti con sequenze complementari, formando strutture complesse, come a forcina, gemma o ansa.
- L'appaiamento di basi può verificarsi anche tra sequenze non contigue, formando strutture complesse dette pseudo-nodi.
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Description
Questo quiz si concentra sulla struttura e funzione del DNA, analizzando il genoma e i suoi componenti. Studieremo le scoperte storiche che hanno portato alla comprensione del DNA e il suo ruolo fondamentale nelle informazioni genetiche. È un'opportunità per testare le vostre conoscenze sulla biologia molecolare.
