Dna: eucarioti e procarioti a confronto

Materie:	Riassunto
Categoria:	Biologia
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Data:	09.05.2006
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CROMOSOMA EUCARIOTA
Il DNA è un filamento estremamente sottile e molto lungo. Il DNA di ogni cromosoma eucariota è costituito da un’unica molecola.
Il DNA a doppio filamento è sempre elicoidale e di solito è strettamente spiralizzata e destrosa. Tuttavia studi con la diffrazione dei raggi X si capì che il DNA può assumere altre conformazioni:
DNA A: destroso ma meno strettamente spiralizzato rispetto a forma B
DNA Z: elica sinistrorsa con andamento a zig-zag dello scheletro zucchero-fosfato. Le variazioni possono influire sui legami tra proteine e DNA.
STRUTTURA DEL CROMOSOMA
Il DNA della cellula Eucariota si trova sempre combinato con le proteine. Questa combinazione è detta cromatina, essa è costituita prevalentemente da proteine e le più abbondanti appartengono agli ISTONI. Gli istoni sono carichi positivamente sono attratti e attraggono il DNA poiché negativo. Sono presenti nella cromatina e vengono sintetizzati durante la fase S del ciclo cellulare. Sono i responsabili del ripiegamento e dell’avvolgimento del DNA. Ne esistono 5 tipi: H1, H2A, H2B, H3, H4 e sono presenti in enormi quantità
L’unità in cui si raccogli la cromatina è il NUCLEOSOMA formato da una parte centrale composta da 2 molecole degli ultimi quattro istoni attorno ai quali si avvolge il DNA. Il filamento che passa tra i nucleosomi è formato da H1. Il filamento di DNA si avvolge intorno al nucleosoma.
La cromatina può avere vari stadi di condensazione: una quando si formano i DOMINI ANSA. Ogni dominio ad ansa si spiralizza fino a quando condensano per originare la fine
DUPLICAZIONE DEL CROMOSOMA
La duplicazione del DNA negli eucarioti è = nei procarioti. I nucleotidi sotto forma di trifosfati fornitori di energia sono assemblati lungo un filamento stampo di DNA nella maniera ipotizzata da Watsone Crick.
Come nei procarioti la DNA-polimerasi funziona da 5’ a 3’, il filamento da 3’ a 5’ è sintetizzato come una serie di frammenti di Okazaki uniti poi dal DNA.ligasi.
Nel cromosoma circolare procariota la duplicazione ha origine da un unico punto d’origine e procede bidirezionalmente lungo le forcelle di duplicazione. Negli eucarioti vi sono molti punti di origine e la duplicazione procede bidirezionalmente finchè le forcelle si fondono insieme.
La duplicazione è più lenta negli eucarioti.
CONDESAZIONE DEL CROMOSOMA ED ESPRESSIONE GENICA
Il grado di condensazione del DNA del cromosoma gioca un ruolo importante nella regolazione dell’espressione genica delle cellule eucariote.
Esistono 2 tipi di cromatina: 1)EUCROMATINA (+dispersa e si colora debolmente) e 2)ETEROCROMATINA (+ condensata si colora + intensamente).
Durante l’interfase la 2) rimane condensata ma 1) si disperde, durante l’interfase avviene la trascrizione del DNA in RNA.
Alcune regione di 2) sono uguali in tutte le cellule e non vengono mai espresse. Es. la cromatina condensata presso il centromero.
Al contrario al alcune regioni di cromatina condensata variano da un tipo di cellula ad un altro anche all’interno dello stesso organismo e rispecchiano una diversa biosintesi proteica da parte di differenti tipi di cellule.
IL GENOMA EUCARIOTA
L’esame delle cellule eucariote ha rivelato quattro fatti:
1) La quantità di DNA per cellula è la stessa in ogni cellula diploide di una data specie
2) In tutte le cellule eucariote sembra esserci DNA in notevole eccesso o perlomeno le cui funzioni sono sconosciute
3) Quasi metà dell DNA della cellula eucariota è costituita da sequenze nucleotidiche ripetute moltissime volte.
4) Le sequenze codificanti per le proteine dei geni eucarioti non sono continue ma sono interrotte da sequenze non codificanti dette INTRONI, le seq codificanti sono dette ESONI.
Furono scoperti quando i ricercatori videro che non c’era perfetta corrispondenza tra le molecole eucariote di RNA messaggero e i geni da cui venivano trascritte. L’RNA era molto + corto. Gli INTRONI sono presenti nella maggior parte dei geni strutturali degli eucarioti pluricellulari. Gli introni vengono trascritti nelle molecole di RNA e poi eliminati prima della traduzione
Più un organismo è complesso più i suoi introni sono grandi e numerosi.
La loro FUNZIONE è quella di favorire la ricombinazione. Infatti durante la meiosi è più probabile che il crossino over avvenga nei geni contenenti gli introni piuttosto che in quelli che ne sono privi.
Esoni diversi codificano per le differenti unità strutturali e funzionali che compongono una proteina.
TRASCRIZIONE ED ELABORAZIONE DELL’mRNA NEGLI EUCARIOTI
La trascrizione negli eucarioti è uguale a quella dei procarioti: uno specifico enzima si attacca a una particolare sequenza nucleotidica, il promotore, su un filamento della doppia elica di DNA. Questo filamento poi serve come stampo per le proteine
Ci sono delle differenze fra la trascrizione degli eucarioti e dei procarioti.
1) i geni procarioti sono raggruppati negli operoni nei quali una o più geni strutturali vengono trascritti in un’unica molecola di RNA. Negli eucarioti ogni gene viene trascritto separatamente e ha dei sistemi di controllo specifici
2) differenze negli enzimi coinvolti nella trascrizione. Nei procarioti è coinvolto solo RNA-polimerasi che catalizza la biosintesi di RNA: messaggero , ribosomiale, di trasporto. Negli eucarioti ci sono 3 tipi differenti di RNA-polimerasi: per trascrivere Rna ribosomiali + grandi, per trascrivere geni che saranno tradotti in proteine, per numero di piccoli RNA.
COSTRUZIONE DIFFERENZIATA DEL RNA
Nei procarioti i ribosomi si attaccano a una molecola di mRNA e la traducono. Negli eucarioti trascrizione e traduzione sono separate nel tempo e nello spazio. Prima di essere trasportai nel citoplasma l’RNA viene ampiamente modificato.
Trascritti identici vengono rielaborati in maniere diverse.

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