La molecola di DNA è formata da due filamenti antiparalleli (denominati senso eantisenso) orientati in direzione 5’-3’ e 3’-5’, che si avvolgono su loro stessi a formare una doppia elica unita da ponti idrogeno.

Nel 1950, il chimico di origine austriaca Erwin Chargaff riscontrò alcune regolarità nella composizione del DNA:- La percentuale dei quattro tipi di nucleotidi è sempre la stessa nel DNA di cellule provenienti da tessuti diversi del medesimo individuo.- La composizione delle molecole di DNA non è influenzata da fattori esterni o dall’età dell’organismo.- Il rapporto tra la percentuale di A e quella di G (le due purine presenti nel DNA) varia da una specie all’altra (specie-specifico); - In tutte le specie, la quantità di adenina è uguale a quella di timina (A = T) e la quantità di guanina è uguale alla quantità di citosina (G = C); di conseguenza la quantità totale delle purine (A + G) è uguale a quella delle pirimidine (T + C).

La molecola di DNA èlarga poco più di 2nanometri (nm), ma lalunghezza può arrivarea dimensionidell’ordine del metro.Per essere contenutain una cellula, che hadimensioni di qualchemicron (μm), deve,ripiegarsi attornoagli istoni costituendoin tal modo lacromatina.

Nel minimo spazio sono contenute enormi informazioni genetiche. L’avvolgimento avviene grazie alle proteine presenti in associazioni con l’acido, l’unità elementare è detta nucleosoma.

Sul nucleosoma si avvolgono 140 coppie di basi cioè quasi due giri completi di DNA. Il super avvolgimento prende il nome di polinucleosoma. La cromatina contiene, inoltre, quantità approssimativamente analoghe di un’ampia varietà di proteine non istoniche.

Nel corso della replicazione del DNA, la doppia elica si divide in due; le basi azotate di ciascuna metà consentono l'accoppiamento con la base corrispettiva, formando così il filamento mancante

La DNA-polimerasi (che è sempre 5'3') sintetizza di continuo il nuovo filamento sulla semi-elica 3'5' e a pezzettini sulla 5'3'

La replicazione del DNA inizia su specifiche sequenze dette origini di replicazione, della lunghezza di circa 10.000 nucleotidi. Tali sequenze sono particolarmente ricche di A e T, dal momento che queste due basi si legano con soli due legami a idrogeno al posto dei tre tra G e C, e sono quindi più facilmente scindibili.

1 La DNA-elicasi srotola la doppia

elica e nel punto in cui le due semi-eliche sono divise si forma la forcella di duplicazione

I pezzettini sintetizzati sulla 5'3' si chiamano

frammenti di okazaki e sono legati dalla DNA-ligasi

2 La DNA polimerasi non può iniziare a sintetizzare DNA immediatamente, perché ha bisogno

di riconoscere un'estremità 3'-OH integra e normalmente questa non esiste sul singolo filamento. Per cui, negli eucarioti, interviene la DNA polimerasi α/primasi che sintetizza brevi tratti di RNA di una decina di nucleotidi, in seguito la subunità con attività DNA polimerasicasintetizza un frammento di 50-100 bp di DNA formando quindi brevi tratti ibridi DNA\RNA. Le sequenze di RNA primer fanno da innesco e fanno iniziare l'azione della DNA-polimerasi

https://www.youtube.com/watch?v=nBumGiX9oSIDuplicazione DNA

Duplicazione DNAhttps://www.youtube.com/watch?v=27TxKoFU2Nw

La rimozione degli introni e la giustapposizione degli esoni avviene attraverso un

processo definito splicingdell’RNA, in cui intervengono particolari ribonucleoproteinenucleari (cioè molecole fatte di RNA e proteine) chiamate

snRNP, che in inglese si

pronuncia «snurp».

Codoni possibili 43 = 64

• https://www.youtube.com/watch?v=wKvKC-B8j0Y Sintesi proteine

- De novo sintesi: La sintesi dei nucleotidi inizia coi precursori metabolici: amminoacidi, ribosio 5 fosfato, CO2 e unità monocarboniose- Pathways di salvataggio: Sintesi di nucleotidi tramite il riciclo delle basi libere o nucleosidi rilasciati dalla frammentazione degli acidi grassi

Sintesi dei nucleotidi

La sintesi de novo avviene in tutte le cellule: quella delle PURINE avviene principalmente nel fegato, quella delle PIRIMIDINE nel citoplasma di quasi tutte le cellule

I nucleotidi della dieta vengono in gran parte direttamente degradati: il ribosio si recupera (fonte di energia) e le basi azotate vengono eliminate

I prodotti del turn-over vengono in parte riciclati e in parte eliminati

L’alterazione del metabolismo delle purine causa la

GOTTA: precipitazione di cristalli di acido urico nelle

articolazioni (artrite)

Sindrome di Lesch-Nyhan: difetto genetico

recessivo su cromosoma X per cui colpisce più i maschi. Questa alterazione determina la non produzione di un enzima fondamentale per il recupero delle purine e questo determina ritardo mentale, autolesionismo, mancanza di coordinamento. Ha una frequenza di 1:300.000