Esperimenti sulla genetica

Materie:Appunti
Categoria:Biologia

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Testo

ESPERIMENTO DI MORGAN
Due geni associati possono dare origine a quattro gameti genotipicamente diversi. I gameti con genotipo AB e ab portano i cromosomi di tipo parentale che non sono stati modificati dal crossing-over, mentre i gameti con genotipo Ab e aB sono gameti ricombinati. Morgan utilizzò per molti esperimenti i moscerini della frutta. Questo moscerino è l’ideale per gli studi sull’ereditarietà in quanto può essere allevato in piccoli contenitori, si nutre facilmente e produce centinaia di discendenti in poche settiamne.
Un incrocio tra un moscerino selvatico e uno con il corpo nero e ali corte. Eseguì un testcross facendo accoppiare moscerino con corpo grigio e ali lunghe con moscerini neri e ali corte. Se igeni non fossero stati associati avrebbe prodotto una prole con un rapporto fenotipico 1:1:1:1. ma poiché questi sono associati ottenne che la maggior parte della prole aveva i fenotipi parentali, mai il 17% era ricombinante. Ipotizzò che i geni fossero associati e che alcuni meccanismi occasionali potessero rompere questa associazione.
ALCUNI ESPERIMENTI HANNO DIMOSTRATO CHE IL MATERIALE GENETICO è COSTITUITO DA DNA
Possiamo far risalire al 1928 la scoperta del ruolo genetico del DNA; in quell’anno il batteriologo inglese Griffith rese noti i risultati degli esperimenti condotti su una specie di batteri che provoca la polmonite. Egli studiò due varietà di batteri, una patogena e una innocua. Scoprì che, quando uccideva i batteri patogeni col calore e poi mescolava tali batteri con quelli vivi della varietà innocua, alcuni vivi diventavano patogeni e questa nuova caratteristica veniva tramandata a tutti i loro discendenti.
Ulteriori studi lo convisero che alla base dell’ereditarietà c’era un particolare tipo di molecola, quindi l’attenzione si spostò sulla natura chimica dei cromosomi, costituiti da DNA e proteine.
Si sapeva che le proteine sono formate da venti tipi di molecole di base e hanno varie ed elaborate funzioni e strutture. Il DNA è composto da 4 tipi di molecole di base e le sue proprietà chimiche sembravano troppo poco varie per soddisfare la grande quantità di caratteri ereditati da ogni organismo.
Hershey e Chase risolsero il dilemma mettendo a punto u nesperiemnto per determinare quale sostanza veniva trasferita durante l’infezione dal fago a E.coli. utilizzarono differenti isotopi radioattivi per marcare il DNA e le proteine del T2. fecero moltiplicare i fagi T2 insieme a E.coli in u terreno di coltura contenente zolfo radioattivo. Le proteine contengono zolfo, mentre il DNA non lo contiene quando i fagi si moltiplicarono, gli atomi di zolfo radioattivo furono incorporati solo nelle proteine. Successivamente fecero moltiplicare un altro ceppo di fagi in un mezzo di coltura contenente fosforo radioattivo.
Una volta ottenuto il T2 marcato radioattivamente furono pronti per effettuare l’esperimento:
1. fecero in modo che i ceppi infettassero differenti campioni di batteri non radioattivi
2. misero le colture in un frullatore per eliminare ogni componente dei fagi rimasta all’esterno delle cellule batteriche
3. la miscela venne messa nella centrifuga, le cellule batteriche formarono un fondo sulle provette mentre i fagi rimasero in sospensione
4. misurarono la radioattività
trovarono che, quando i batteri erano stati infettati con i fagi T2 contenenti proteine marcate, la maggior parte della radioattività si trovava nel liquido, che conteneva i fagi ma non i batteri perché le proteine fagiche non erano entrate nelle cellule ospiti. Quando i batteri erano stati infettati con i fagi il cui DNA era marcato con fosforo radioattivo, la maggior parte della radioattività si trovava nel precipitato costituito da cellule batteriche.
Conclusero che nella cellula ospite era stato iniettato il DNA fagico e che invece la maggior parte delle proteine era rimasta all’esteno.
LA DUPLICAZIONE DEL DNA DIPENDE DALL’ACCOPPIAMENTO DI SPECIFICHE BASI AZOTATE
Una caratteristica essenziale della riproduzione e dell’ereditarietà è che da una generazione all’altra viene trasmessa una serie completa di istruzioni genetiche. Alcuni scienziati avevano ipotizzato che quando un gene si duplica, lungo la superficie di partenza si deve creare un’immagine negativa. Questa potrebbe servire da stampo per formare copie dell’immagine positiva iniziale. Dal modello della struttura di DNA proposto da Watson e Crick risultava implicito che il DNA si duplica con un meccanismo di stampo.
I due filamnti del DNA di partenza si separano e ciascuno di essi funziona da stampo per selezionare un certo numero di nucleotidi liberi e formare così un filamento complementare; questi nucleotidi si allineano una alla volta lungo il filamento stampo secondo la regola dell’appaiamento delle basi azotate. Gli enzimi legano tra loro i nucleotidi per formare i nuovi filamenti di DNA.
La duplicazione del DNA inizia presso specifici siti della doppia elica chiamati punti di origine della duplicazione.

Esempio



  



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