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Struttura e Funzionamento delle Acidic Nucleici: Adenini, Timini, e la Doppia Elica, Appunti di Biologia

Università di Pisa (UNIPI)Biologia

Una panoramica fondamentale sulle acide nucleiche, inclusi i loro componenti principali - acidi nucleici principali, zucchero, e gruppi fosfato - e la struttura e funzionamento delle basi azotate come adenina, guanina, timina, e citosina. Viene inoltre discusso il ruolo della catena e la differenza tra DNA e RNA, nonché la loro instabilità e resistenza rispettivamente all'idrolisi.

Tipologia: Appunti

2017/2018

Caricato il 31/12/2022

sarasalegna
sarasalegna 🇮🇹

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venerdì 18 novembre 2022
ACIDI NUCLEICI
Parte fondamentale delle proteine data da acidi nucleici principali:
DNA acido desossiribonucleico
RNA ribonucleico
Che hanno strutture simili ,ma non uguali
Macromolecole formate da nucleotidi, mattone delle molecole.
Nucleotidi importanti anche in contesti biochimici: cofattori enzimatici, possono essere
coreagenti.
Amminoacidi sono fattori costituzioni, loro utilizzate in vari contesti
Come e fatto?
Tre parti:
GRUPPI FOSFORICO ph4 legati da legami anidride, anidride inorganica anidridi formati da
3 gruppi fosforici
Legame estereo con zucchero, monosaccaride
Gruppo molecola detta basi azotate
Struttura comune come amminoacidi, qui cambia base azotata o numero gruppi fosfato.
Gruppo fosfato: Adenosina trifosfato, moneta scambio energetica nelle reazioni biochimiche
I due monosaccaridi sono
Ribosio gruppo ossidrile in piu
Desossiribosio
Legame con base azotata attrverso carbonio e idrogeno legame beta glicosilico, molto
stabile covalente.
Come sono fatte basi azotate
Carbonio
Idrogeno ossigeno
Eternatosi
1. Base azotate da purina: ADENINA GUANINA, hanno un doppio anello PURINE
2. Pirimidina. TIMINA CITOSINA URACILE
Molecole planari perche carboni sp2, doppi legami collegati in cui delocalizzazione degli
elettroni sparsi nella molecola forma altrettanto valida spostando legami doppi.
NELL’RNA è PRESENTE L’URACILE AL POSTO DELLA TIMINA
Il NUCLEOSIDE è la base, lo zucchero come il ribosio adenosina+ribosio, nucleoside per
adenosina
Se fosfato allora parlo di NUCLEOTIDE
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venerdì 18 novembre 2022

ACIDI NUCLEICI

Parte fondamentale delle proteine data da acidi nucleici principali: DNA acido desossiribonucleico RNA ribonucleico Che hanno strutture simili ,ma non uguali Macromolecole formate da nucleotidi, mattone delle molecole. Nucleotidi importanti anche in contesti biochimici: cofattori enzimatici, possono essere coreagenti. Amminoacidi sono fattori costituzioni, loro utilizzate in vari contesti Come e fatto? Tre parti: GRUPPI FOSFORICO ph4 legati da legami anidride, anidride inorganica anidridi formati da 3 gruppi fosforici Legame estereo con zucchero, monosaccaride Gruppo molecola detta basi azotate Struttura comune come amminoacidi, qui cambia base azotata o numero gruppi fosfato. Gruppo fosfato: Adenosina trifosfato, moneta scambio energetica nelle reazioni biochimiche I due monosaccaridi sono Ribosio gruppo ossidrile in piu Desossiribosio Legame con base azotata attrverso carbonio e idrogeno legame beta glicosilico, molto stabile covalente. Come sono fatte basi azotate Carbonio Idrogeno ossigeno Eternatosi

  1. Base azotate da purina: ADENINA GUANINA, hanno un doppio anello PURINE
  2. Pirimidina. TIMINA CITOSINA URACILE Molecole planari perche carboni sp2, doppi legami collegati in cui delocalizzazione degli elettroni sparsi nella molecola forma altrettanto valida spostando legami doppi. NELL’RNA è PRESENTE L’URACILE AL POSTO DELLA TIMINA Il NUCLEOSIDE è la base, lo zucchero come il ribosio adenosina+ribosio, nucleoside per adenosina Se fosfato allora parlo di NUCLEOTIDE

GRUPPO FOSFATO A PONTE TRA I MONOMERI

Come funziona catena? Macromolecole Nucleotidi Base azotata, monosaccaride e gruppo fosfato legato a c Legame tra monomeri tramite legame fosfodiestero in c3 dell’altro monomero Come nelle proteine asimmetria nella sequenza, Estremità terminale 5’ estremita in cui e presente fosfato 3’ non è più presente gruppo fosfato Differenza gruppo ossidrilico su c2 differenza dna e rna LA CATENA CAMBIA A SECOND ATIPO DI BASE AZOTATA CHE HO Idrolisi Si puo rompere catena attraverso enzimi, molecola acqua rompe legame FOSFOESTEREO Genera estremita 5’ e 3’ Ma nel rna con gruppo ossidrilico, è piu efficace e veloce perche ossidirle adiaciente a legame diresteremo aiuta reazione di idrolisi Rna molto instabile a idrolisi acquosa, è cosi instabile precauzione Il dna invece estremamente resistente a idrolisi, ecco perche dna molecola info mentre rna messaggero Le basi azotate Hanno una caratteristica molecolare tali no solubili in acqua, in acqua si schermano e segregate in parte cosi da guadagnare entropia per effetto idrofobico e inoltre hanno possibilita di fare legame a idrogeno. No idrofile per molti atomi carbonio ma legami idrogeno stabili: in modo complementare tra purifica e adenomi a, esempio vicine Adenina e timida si legano a distanza giusta complementarietà molecolare GUANINA e cintosi a DNA Macromolecole Struttura primaria La struttura primaria è rigida per possibili conformazioni come proteine legame peptidico forma planare, qui strutture cicliche e legami, strutttura rigida È possibile secondarie e terziarie con caratteristiche di ordine locale DNA chargaff Analisi su dna scomposto Composizione nelle 4 basi variava da una specie all’altra , percentuali di basi diverse Se prendo stesso individuo e tessuti diversi la composizione non varia con eta organismo e condizioni ambientali Ioltre in tutte molecole dna la quantita di purine e plurime stessa, a coppia la quantita era la stessa Cristallo dna Analisi diffrazione a raggi x sparsi su angoli e su molecole se regolare d a una parte se struttura irregolare da molte parti

Puo cambiare composizione ma non struttura W e k, pensavano fosse materiale immagazzinare memoria chimico cellulare, fatto complementarietà fosse alla base del processo di replicazione Unicellulare In tutte cellule memoria molecole che va trasferita alle figlie e processo trasferimento simile copiatura con errori perche cio che succede nella madre nelle figlie Il sistema dna da una possibilita: se due catene si attorcigliano e si legano è simile processo copiatura Si separano e se ne ricostruiscono altre a partire dal’altra, molecola leader e generata Metodo efficiente per trasmettere info a progenie Ci possono essere errori ma senza errori tuti uguali e incapacità adattamento DOGMA CENTRALE BIOLOGIA Conversione info nelle proteine, DNA stampo come molecola simile attraverso rna piu adattabile DNA e proteine molto simili ma antipodi per fenotipo: dna regolare proteina regolare ma irregolare e specifica ogni enzima una reazione per fare quello con quella forma DNA Rna messaggero copia filamento 5’ 3’ Triplette di 3 basi convertite ciascuna in amminoacido Perche triplette di 3 basi? Rapporto 1 a 1 no, 20 2 4 2 1, coppie basi possibili 2 alla 4 per ciascun base quattro volto 16 amminoacid venti 3 basi 4 4 4 64 possibilita in cui 20 comprese Sequenze rindondanti:

  1. Sequenza amminoacidi sequenza per far finire e iniziare catena, una o piu triplette codoni per inzio fine catena
  2. Livello info tripletta è rindondante ha stesso livello informativo amminoacido specifico ma se asssumo che ci sono errori di copiatura. Se faccio errore copiatura converto tripletta in un’altra. Per certi amminoaci io ho molta rindondanza non cambio tipo amminoacid, per invece amminoacidi. Modo per dare valore a info, per aiutare a sistema e rendere il sistema a essere resiliente a processi inevitabili di piccoli errori che possono essere compiuti TRASCRIZIONE DNA—>RNA rna messaggero Processo chimico che prevede generazione polimero in cui mrna catalizzato da enzima da rna polimerasi DNA svolgerlo e uso catena come stampo per generarci catena mrna: MRNA è una molecola che ha una brevissima vita si idrolizza facilmente perche Quando devo trascrivere gene, parte dna che codifica per proteina, processo deve avere inzio e fine. RRNA e trna

RRNA statico, presente nei ribosomi organelli mrna in proteina TRNA sistema adattamento lettura, è la testina che legge il nastro Come funziona processo? Arrivano dei sistemi trifosfato, dei nucleotidi, che vengono presi da rna polimerasi aggiunti alla catena in crescita e energia per legame e allungare catena è data da idrolisi e perdita gruppi fosfato processo che genera energia L’inizio della trascrizione avviene quando rna polimerasi si lega a pezzo dna che non codifica, si lega a promotore come segnale e comincia trascrizione Rna aggiunge un altra base e gruppi fosfato idrolizzati porta forma<ione catena Quale filamento trascritto? Senso Anti senso Poiche rna messaggero a filamento senso, filamento 5’ 3’. Parte aperta è la BOLLA TRASCRIZIONE Esistono enzimi che svolgono dna e tolgono avvolgimento e generano bolla in cui mrna viene generato Filamento codificato MRNA non senso Non è detto che gene su catene e sull’altra a seconda locazione promotore, i due filamenti senso e anti senso per presenza di un codice che specifica per una proteina, sequenza di base e sequenza, in base a dove e sequenza dove è codificata la proteina su quale filamento Trascrizione processo regolato Elementi di riconoscimento cis, in cui si parcheggia polimerasi che riconosce sequenza Processo inizio Allungamento Terminazione: Segnali terminazione stop: regione ricca guanina cintosi e e altre due alla fine rna che tende a liberare fornica che chiude e blocca processo trascrizione Eucarioti Numero molto grandi fattore trascrizione, piu rna polimerasi, specifica proteica che modifica processo trascrizione perche ognuna nostre cellule ha stesso patrimonio genetico. Abbiamo bisogno trascrivere zone diverse ma in quantita diverse, serie fattori trascrizione che indirizzano localmente l’espressione verso tipologia rispetto un altra.

  1. Nei eucarioti serie fattori che regolano processo
  2. Tutto avviene nel nucleo Fattore di controllo: Rna prima nel citoplasma maturazione splicing, arrangiamento basi per garantire variabilita Tutte da stesso gene ma magari diversa lunghezza proprio per questo DUE RNA POLIMERASI

Danno sostegno a membran stessa Apparato golgi da cellula verso altri posti Proteine generate posso no modificate Proteolisi scissa Gliosilazione Fosforilazione Regolazione della trascrizione Nei Procarioti Unica catena dna e geni che lavorano insieme, proteien che fanno parto stesso gruppo di enzimi Stesso promotore dove si lega dna polimerasi Gruppo geni trascritti stesso tempo detto OPERONE controllano processi biochimici Kla regolazione avviene complicata Geni che fanno parte operone Tra promotore e geni c’è una zona operatore dove si lega proteina codificata da gene regolatoria posto a monte