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riassunto biologia molecolare
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Il documento descrive la struttura di DNA e RNA, con nucleotidi, conformazioni della doppia elica, superavvolgimento, denaturazione e mutazioni con i relativi meccanismi di riparazione. Tratta poi l'organizzazione del genoma, la cromatina e i nucleosomi, la replicazione, la ricombinazione e la trasposizione. Infine spiega la trascrizione con lo splicing, la sua regolazione e le tecniche di sequenziamento Sanger e pirosequenziamento e il Southern blotting.
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- Il DNA conserva e trasmette l'informazione genetica, mentre l'RNA, più versatile, esiste come mRNA, tRNA e rRNA; entrambi sono polimeri di nucleotidi formati da base azotata, zucchero pentoso e gruppo fosfato, uniti da legami fosfodiesterici.
- Il DNA forma una doppia elica destrorsa di basi complementari (A-T, C-G) che può assumere conformazioni B, A o Z, mentre l'RNA è a singola elica e forma strutture a forcina, cruciformi e tetraloop; sono descritti anche palindromi, curvature e la tripla elica.
- Il DNA superavvolto è regolato dalle topoisomerasi e si analizza con l'elettroforesi; denaturazione e rinaturazione dipendono dal melting point, mentre deaminazione, depurazione, UV e agenti chimici causano mutazioni corrette da riparazione diretta, per escissione, ricombinazione omologa o transelezione.
- Il genoma umano è organizzato in cromosomi e solo circa il 5% è codificante; include sequenze ripetute in tandem, trasposoni e retrotrasposoni, introni, pseudogeni, centromeri, telomeri e origini di replicazione, e il ciclo mitotico ne descrive la condensazione.
- Il DNA si avvolge in nucleosomi formati da istoni, la cui modificazione (acetilazione, metilazione, fosforilazione) regola il passaggio tra eucromatina ed eterocromatina; la replicazione è semiconservativa e semidiscontinua, richiede primer, polimerasi, elicasi, SSB e ligasi, è controllata nel suo inizio e i telomeri sono mantenuti dalla telomerasi.
- La ricombinazione omologa (modello di Holliday) e quella sito-specifica, insieme alla trasposizione tramite trasposoni a DNA e retrotrasposoni, generano variabilità genetica e riarrangiamenti del genoma.
- La trascrizione è catalizzata dalle RNA polimerasi, con fasi di inizio, allungamento e terminazione; negli eucarioti include il complesso dei fattori TFIID e la maturazione dell'mRNA con capping, poliadenilazione e splicing alternativo mediato dallo spliceosoma, mentre la regolazione avviene tramite operone lac nei procarioti, ed enhancer, attivatori, repressori e vie STAT e RAS negli eucarioti; le tecniche di sequenziamento Sanger, pirosequenziamento e Southern blotting completano il quadro.
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