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5. acidi nucleici MA

CR

OM

OLE

CO

LE

BIO

LOG

ICH

E

Vittoria Patti

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Acidi nucleici biomolecola struttura

dov’è nella cellula

composizione funzione

DNA = acido desossi-

ribo-nucleico

due filamenti complementari (doppia elica)

nel nucleo

nucleotidi = base azotata + deossiribosio + fosfato (basi azotate = adenina, guanina, citosina, timina)

contenere le informazioni genetiche ereditarie

RNA = acido

ribo-nucleico

RNA messaggero (mRNA)

singolo filamento in nucleo & citoplasma

nucleotidi = base azotata + ribosio + fosfato (basi azotate = adenina, guanina, citosina, uracile)

tradurre le informazioni contenute nel DNA sotto forma di proteine

RNA di trasporto (tRNA)

singolo filamento ripiegato a “trifoglio” con brevi tratti doppi

nel citoplasma

RNA ribosomale (rRNA)

singolo filamento strettamente unito a proteine (forma ribosomi)

nel citoplasma

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Nucleotidi

sono i monomeri degli acidi nucleici.

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Nucleotidi

Ogni nucleotide, a sua volta, è fatto da tre parti:

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Nucleotidi

una base azotata (composto ciclico contenente azoto)

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Nucleotidi

un pentoso (ribosio o deossiribosio)

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Nucleotidi

un gruppo fosfato

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Nucleotidi: purine

Adenina (in DNA e RNA)

Guanina (in DNA e RNA)

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Nucleotidi: pirimidine Citosina

(in DNA e RNA)

Uracile (in RNA)

Timina (nel DNA)

Il legame si forma fra un gruppo -OH del pentoso di un nucleotide e il gruppo fosfato del nucleotide successivo

(con eliminazione di una molecola di H2O )

Il legame si forma fra un gruppo -OH del pentoso di un nucleotide e il gruppo fosfato del nucleotide successivo

(con eliminazione di una molecola di H2O )

Questo tipo di polimerizzazione forma una “spina dorsale” fatta di

pentosi e fosfati, con le basi azotate che

sporgono lateralmente

Le molecole di DNA (e in misura minore anche quelle di RNA) possono assumere una conformazione

a doppio filamento antiparallelo…

…dove i due filamenti sono tenuti insieme da legami idrogeno fra le rispettive basi azotate dei nucleotidi, e precisamente:

• l’ adenina (A) può legarsi alla timina (T) o all’ uracile (U);

• la guanina (G) può legarsi alla citosina (C).

Vi è quindi una precisa specificità fra le coppie di basi azotate

A e T (A e U nell’ RNA)

così come fra C e G.

Vi è quindi una precisa specificità fra le coppie di basi azotate

A e T (A e U nell’ RNA)

così come fra C e G.

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DNA

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Replicazione del DNA La complementarietà fra le basi A-T (A-U) e G-C è la caratteristica che permette al DNA di svolgere la funzione di

contenere e trasmettere le informazioni ereditarie: infatti è l’unica macromolecola in grado di autoduplicarsi! (con l’aiuto di alcuni enzimi)

Filamenti “vecchi”

Filamenti nuovi

Nucleotide che sta per essere aggiunto a uno dei nuovi filamenti

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RNA messaggero

viene costruito sullo «stampo» di un tratto di DNA, che contiene le informazioni necessarie a costruire una certa proteina: queste informazioni vengono così portate fuori dal nucleo e «tradotte» sotto forma di proteina, con l’aiuto del rRNA e del tRNA.

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RNA messaggero

NUCLEO CITOPLASMA

1. Il mRNA è sintetizzato nel nucleo “copiando” un tratto di DNA

DNA

mRNA

poro della membrana

nucleare

NUCLEO CITOPLASMA

2. Il mRNA esce dal nucleo e va nel citoplasma attraverso i pori della membrana nucleare

1. Il mRNA è sintetizzato nel nucleo “copiando” un tratto di DNA

DNA

mRNA

poro della membrana

nucleare

3. Sintesi della proteina (in cui è coinvolto anche il tRNA che qui non è mostrato)

1. Il mRNA è sintetizzato nel nucleo “copiando” un tratto di DNA

2. Il mRNA esce dal nucleo e va nel citoplasma attraverso i pori della membrana nucleare

NUCLEO CITOPLASMA

DNA

mRNA

poro della membrana

nucleare

ribosoma

amminoacidi

polipeptide

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RNA ribosomale

I ribosomi sono organuli cellulari che fabbricano le proteine, e sono formati da un complesso «impasto» di rRNA e polipeptidi.

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RNA di trasporto

assicura la corrispondenza fra ogni frammento di informazione portata dall’mRNA («codone») e ogni amminoacido, permettendo così di costruire il polipeptide con la corretta struttura primaria.

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RNA di trasporto sito di aggancio dell’amminoacido

legami idrogeno fra basi azotate appaiate

anticodone (complementare al codone

del mRNA)

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RNA di trasporto

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RNA di trasporto

Questa corrispondenza biunivoca fra codoni e amminoacidi, portata dalle molecole di tRNA,

è chiamata codice genetico,

che vale allo stesso modo per ogni forma vivente sul pianeta Terra!

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Codice genetico