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Questions and Answers
Cos'è la complementarietà nelle basi degli acidi nucleici?
La complementarietà si riferisce al fatto che la sequenza di basi su un filamento determina la sequenza di basi sull'altro filamento degli acidi nucleici.
Quali legami uniscono i due filamenti di DNA?
I due filamenti di DNA sono uniti da legami a idrogeno tra basi puriniche e pirimidiniche.
Cosa caratterizza la struttura a doppia elica del DNA?
La struttura a doppia elica del DNA è composta da due catene elicoidali antiparallele unite da legami a idrogeno.
Qual è la composizione chimica dello scheletro del DNA?
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Come sono disposte le basi nell'elica del DNA?
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Qual è la direzione della doppia elica di DNA?
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Quali sono i due tipi di basi presenti negli acidi nucleici?
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Che cosa generano i legami a idrogeno tra le basi?
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Qual è il ruolo delle topoisomerasi I e II nella replicazione del DNA?
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Che cos'è la forcella di replicazione e come si forma?
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Qual è la funzione dell'innesco (primer) durante la replicazione del DNA?
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In che direzione avviene la polimerizzazione del DNA con l'enzima DNA polimerasi III?
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Qual è il prodotto della polimerizzazione da parte della DNA polimerasi III?
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Quali tipi di legami uniscono le due catene di DNA nella doppia elica?
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Cosa rappresenta la struttura primaria di un acido nucleico?
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Come si formano i legami fosfodiestere tra i nucleotidi?
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Qual è la caratteristica delle due catene polinucleotidiche nel DNA?
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Quali forze stabilizzano l'impilamento delle basi azotate lungo una catena polinucleotidica?
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Quali basi azotate si uniscono tramite legami a idrogeno nel DNA?
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Quale relazione esiste tra nucleotidi e catena polinucleotidica?
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Perché i legami a idrogeno sono importanti nella struttura del DNA?
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Qual è il ruolo delle interazioni tra basi impilate nel DNA?
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Cosa accade alla struttura del DNA se i legami a idrogeno tra le basi vengono rotti?
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Qual è la funzione principale degli snRNA nel nucleo delle cellule eucariotiche?
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Cosa sono i miRNA e quale ruolo hanno nell'espressione genica?
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Descrivi brevemente il meccanismo d'azione dei siRNA.
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Qual è l'importanza della duplicazione semiconservativa del DNA?
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Quali sono i componenti principali degli snurps?
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Qual è la lunghezza tipica dei miRNA e dei siRNA?
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In che modo gli siRNA possono contribuire alla protezione cellulare?
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Che cos'è uno ribozima e quale funzione ha nella maturazione dell'RNA?
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Come influiscono i miRNA sulla traduzione dell'mRNA?
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Perché la scoperta della duplicazione semiconservativa del DNA è significativa in biologia molecolare?
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Qual è il modello proposto da Watson e Crick per la replicazione del DNA?
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Quali sono le due fasi principali della duplicazione del DNA?
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Quale enzima è coinvolto nella separazione dei filamenti del DNA durante la replicazione?
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Qual è la velocità alla quale la DNA elicasi apre la doppia elica?
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Cosa fa la DNA elicasi utilizzando l'energia fornita da ATP?
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Qual è la funzione delle proteine destabilizzatrici dell'elica durante la replicazione?
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Qual è il risultato finale processo di replicazione semiconservativa del DNA?
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Qual è il ruolo della DNA polimerasi nell'allungamento dei filamenti durante la replicazione?
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In che modo il modello semiconservativo differisce dagli altri modelli di replicazione del DNA?
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Perché è necessaria la DNA elicasi per la replicazione del DNA?
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Study Notes
Doppia Elica del DNA
- Il DNA è costituito da due catene elicoidali antiparallele avvolte intorno allo stesso asse per formare una doppia elica destrorsa rigida.
- Lo scheletro (ribosio e acido fosforico) è esterno ed a contatto con l'ambiente, mentre le basi sono impilate all'interno perpendicolarmente all'asse longitudinale.
- La relazione spaziale crea un solco maggiore ed uno minore.
- La doppia elica o duplex viene tenuta unita da legami a idrogeno tra coppie di basi complementari e da interazioni tra basi impilate (forze di van der Waals e dipolo-dipolo).
Complementarietà delle Basi
- La sequenza di basi lungo un filamento determina la sequenza di basi sull'altro filamento: le basi organiche degli acidi nucleici sono "complementari".
- Ad esempio: se la sequenza di basi su un filamento è: ATGC, allora l'altro filamento deve essere: TACG.
- Adenina (A) si lega sempre con Timina (T) mediante due legami ad idrogeno.
- Guanina (G) si lega sempre con Citosina (C) mediante tre legami ad idrogeno.
Catena Polinucleotidica
- Le unità monomeriche (nucleotidi) si legano una all'altra in sequenza lineare, costituendo la catena polinucleotidica.
- Tale sequenza è detta struttura primaria dell'acido nucleico considerato.
- I legami tra i nucleotidi lungo la catena sono legami fosfodiestere e si instaurano tra un residuo di fosfato attaccato all'ossidrile del carbonio 5' di un nucleotide e il gruppo 3' ossidrilico del nucleotide successivo.
- Nel DNA le due catene polinucleotidiche sono appaiate in maniera antiparallela (una in un verso e l'altra in direzione opposta).
- L'impilamento delle basi azotate lungo la stessa catena polinucleotidica è stabilizzato anche dalle forze idrofobiche.
Duplicazione del DNA
- La duplicazione del DNA è semiconservativa: ogni filamento del DNA originale serve come stampo per la creazione di un nuovo filamento complementare.
- La duplicazione del DNA richiede precise condizioni e si svolge in due fasi:
- Separazione dei due filamenti del DNA stampo: grazie a specifici enzimi (DNA elicasi).
- Allungamento di ciascun filamento per aggiunta di nucleotidi all'estremità 3': grazie alla DNA polimerasi.
Enzimi coinvolti nella duplicazione del DNA
- DNA Elicasi: apre la doppia elica del DNA davanti alla forcella di replicazione ad una velocità di circa 1000 nucleotidi al secondo.
- Proteine destabilizzatrici dell'elica: mantengono distaccati i due filamenti dopo il taglio dell'elicasi.
- Topoisomerasi I e II: tagliano rispettivamente 1 e 2 volte (su un o entrambi i filamenti) per rimuovere le torsioni (superavvolgimenti) che si creano a seguito del taglio dell'elicasi.
Forcella di replicazione e innesco
- La forcella di replicazione è un tratto di DNA con i due filamenti separati e rilassati (senza superavvolgimenti).
- L'innesco (o primer) è un piccolo frammento di filamento di RNA costituito da una decina di nucleotidi che si lega al filamento di DNA tramite legami a idrogeno.
- L'innesco fornisce un'estremità 3'-OH libera su cui si attaccherà l'enzima DNA polimerasi III.
DNA Polimerasi III
- L'enzima DNA polimerasi III attacca i vari desossiribonucleosidi-trifosfati in modo che la polimerizzazione avvenga sempre in direzione 5'-->3'.
- Assicura la formazione dei legami fosfodiesterici (con perdita del pirofosfato P-P) mano a mano che il filamento nuovo viene ricreato.
RNA Scoperti Di Recente
- snRNA (piccoli RNA nucleari): Si trovano nel nucleo delle cellule eucariotiche e sono coinvolti nei processi di maturazione dell'RNA messaggero (splicing).
- miRNA (micro RNA): piccoli molecole di RNA (20-22 nucleotidi) essenziali nella crescita e nello sviluppo dell'organismo, condizionando l'espressione genica. Possono inibire o stimolare la produzione di proteine.
- siRNA (piccoli RNA interferenti): piccole molecole di RNA (20-22 nucleotidi) che esercitano un notevole controllo sull'espressione genica, rappresentando un meccanismo di protezione. Possono sopprimere l'espressione indesiderata di geni.
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Description
Questo quiz esplora la struttura della doppia elica del DNA e il concetto di complementarietà delle basi. Scoprirai come le basi si accoppiano tra loro e come questa relazione è fondamentale per la funzione del DNA. Testa la tua comprensione di questi concetti chiave della biologia molecolare.