L’origine spontanea delle mutazioni
L’ambiente induce cambiamenti ereditabili
Darwin’s giraffes
La variabilità fenotipica ha origine spontanea
Lamark e Darwin a confronto
Ipotesi per spiegare l’origine della variabilità genetica nei batteri
•Teoria dell’adattamento fisiologico:L’ambiente induce cambiamenti ereditabili
•Teoria genetica o della mutazione spontanea:Le mutazioni avvengono casualmente nella popolazione e l’ambiente agisce mediante la selezione
aggiunta del fago
Come provare le due teorie ?(modello: resistenza di un batterio all’infezione fagica)
(S.Luria e M.Delbruck, 1941)
Test di Fluttuazione (S.Luria e M.Delbruck, 1941)
Colonie resistenti all’infezione fagica
Esperimento del Replica-plating (J. e E. Lederberg)
Le mutazioni non sono determinate ma solo
selezionate dall’ambiente
Mutazioni spontanee: tautomeria delle basi
Origine di una mutazione per tautomeria delle basi
La depurinazione è una causa frequente di mutazione spontanea
La deaminazione delle citosine metilate causa transizioni
punti caldi di mutazione nel gene LacI
Danni da ossidazione
(può appaiarsi in modo errato con l’adenina)
Le sequenze ripetitive favoriscono le inserzioni e le delezioni
Meccanismi di riparo del DNA
• Proof-reading durante la sintesi• Eliminazione diretta del danno dal DNA• Rimozione del DNA danneggiato e
risintesi• Correzione delle incorporazioni di basi
errate• Correzioni delle rotture a doppia elica• Sistema SOS
Riparo durante la sintesi del DNA A) l’attività proof-reading della DNA polimerasi
B) Eliminazione diretta del danno.
1. Fotoriattivazione dei dimeri di pirimidine. 2. Rimozione gruppo metile.
Rimozione del DNA danneggiato C) la riparazione per escissione di nucleotidi
D) correzione di appaiamento errato
La metilazione permette di distinguere il filamento vecchio da quello nuovo
Il riparo delle rotture a doppia elica.
E) Riparo mediante ricombinazione tra cromatidi fratelli
Il sistema SOS. Superamento blocco replicativo con errori
Uso di DNA polimerasi particolari ad alta frequenza di errore
Atassia teleangectasia
Raggi γ linfomi
Sindrome di Bloom
Agenti alchilanti carcinomi, leucemie, linfomi
Sindrome di Cockayne
UV light
Fanconi anemia
Agenti cross-lincanti
leucemie
Xeroderma pigmentosum
UV light, mutageni chimici
Carcinomi della pellemelanomi
Cancro del colon ereditario
Tumori del colon e ovaio
Malattia Ipersensibilità tumori
Mutazioni nei geni del sistema di riparo del DNA causano malattie genetiche e tumori
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