Il DNA e il codice genetico: definizione e caratteristiche

IL DNA E IL CODICE GENETICO: DEFINIZIONE E RIASSUNTO

Il DNA e il codice genetico.

Il genoma umano è formato da 46 molecole a doppia elica di DNA (6 pg), ogni molecola in media è formata da 130 milioni di pb lineari, ognuna supportata da uno zucchero (desossiribosio) e da un fosfato. Ciascuna si avvolge attorno agli istoni a formare il cromosoma. Nell'insieme il genoma contiene 6 x 109 pb. La molecola di DNA è un polimero i cui monomeri sono i nucleotidi. Un nucleotide è formato da un gruppo fosfato che lega uno zucchero pentoso (ribosio o desossiribosio), il quale a sua volta lega una base azotata. Lo zucchero si lega col C1 alla base azotata, col C3 al fosfato sotto e col C5 al fosfato sopra.

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CODICE GENETICO: DEFINIZIONE

Le due catene sono tenute assieme da ponti-H, per certe restrizioni spaziali imposte dalla struttura a doppia elica, sono possibili solo due tipi di associazioni complementari tramite ponte-H: tra Adenina e Timina (A-T) con 2 ponti, o tra Citosina e Guanina (C-G) con 3 ponti. A e G sono purine (2 anelli), C, T e U sono pirimidine (1 anello). I nucleotidi in una molecola seguono una sequenza rigorosa: quelli dell'elica sorella sono complementari.
Il programma per sintetizzare le proteine è codificato nella sequenza nucleotidica del DNA. Visto che i nucleotidi sono 4 (A, T, C, G), mentre gli aa 20, un nucleotide non basta per identificare un aa (4 comb. possibili), e nemmeno 2 (16 comb.). Il minimo è di 3 nucleotidi per 1 aa. A ogni tripletta di nucleotidi corrisponde un aa: essa costituisce un'unità di codice o codone. Il codice genetico viene detto degenerato, poiché più codoni identificano lo stesso aa (principio della ridondanza). Ci sono 3 codoni di non senso (UAA, UAG, UGA), che non identificano nessun aa, ma rappresentano un segnale di termine della catena polipeptidica.

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CODICE GENETICO: CARATTERISTICHE

Caratteristiche del codice genetico:     
- arbitrarietà (nessuna somiglianza tra aa e basi)
- universalità (uguale per tutti gli organismi)
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Il gene è un tratto di DNA che specifica una determinata proteina. Il DNA possiede sempre la stessa struttura in ogni essere, cioè 2 filamenti a doppia elica costituiti da sequenze di nucleotidi. Nei virus il DNA è racchiuso in una capside proteica, nei procarioti forma un unico cromosoma (nei batteri sono frequenti piccoli tratti circolari di DNA), invece negli eucarioti è associato a istoni, sono presenti a doppia coppia e si trovano nel nucleo.
Nel DNA può variare il no di giri che un filamento compie attorno all'altro, i DNA che si differenziano per questo vengono detti topoisomeri.

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COS'E' IL CODICE GENETICO

Inoltre l'asse della doppia elica può arrotolarsi su sé stesso, formando una superelica (supercoiling), positiva se il no. di avvolgimenti cresce nello stesso senso (destrorso DNA B, la forma principale), e negativa se esso diminuisce, determinando uno srotolamento (sinistrorso DNA Z). Per tensione molecolare lo stato di superelica produce un inanellamento che rende l'insieme più compatto, ma anche più accessibile.
Il DNA è una struttura dinamica. Vi sono infatti presenti informazioni codificanti, strutturali e regolatrici, oltre che a sequenze mobili e tratti non codificanti.