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biologia generale e cellulare - Trascrizione del DNA e Geni
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Il documento descrive il dogma centrale della biologia molecolare e i diversi tipi di RNA, con le loro funzioni. Illustra la struttura dei geni, il ruolo delle tre RNA polimerasi eucariotiche e dei fattori di trascrizione, e le fasi di inizio, allungamento e terminazione. Conclude con la maturazione dell'mRNA eucariotico (capping, splicing e poliadenilazione) e il suo passaggio nel citoplasma per la traduzione.
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- Il dogma centrale descrive il flusso dell'informazione genetica dal DNA all'RNA e poi alle proteine; l'RNA è un acido nucleico a singolo filamento con ribosio e uracile, che può ripiegarsi formando piccole regioni a doppia elica.
- Esistono diversi tipi di RNA: l'mRNA codificante, che ha vita breve e costituisce il trascrittoma, e gli RNA non codificanti (rRNA, tRNA e snRNA) coinvolti nella sintesi proteica e nello splicing; la quantità di RNA varia tra batteri e cellule di mammifero.
- Nei procarioti trascrizione e traduzione avvengono contemporaneamente nel citoplasma, mentre negli eucarioti sono separate nello spazio e nel tempo, con la trascrizione nel nucleo e la traduzione nel citoplasma.
- Un gene è la sequenza di DNA necessaria alla sintesi di una proteina e comprende promotore, elementi regolatori e terminatore; negli eucarioti contiene introni ed esoni, e può essere housekeeping, a tessuto specifico o a stimolo specifico.
- La trascrizione è svolta da tre RNA polimerasi: la I produce gli rRNA, la II produce mRNA e snRNA, la III produce tRNA e rRNA 5S; ciascuna si lega al proprio promotore con l'aiuto di fattori di trascrizione generali, mentre attivatori ed enhancer stimolano la trascrizione e i silencer la reprimono, e nei procarioti una sola polimerasi riconosce le sequenze -10 e -35.
- Nella fase di inizio la polimerasi srotola il DNA e avvia la sintesi di RNA; nell'allungamento l'RNA cresce in direzione 5'-3' senza primer né attività esonucleasica; la terminazione avviene in corrispondenza di segnali specifici, rho-dipendenti o indipendenti nei procarioti e legati a fattori di terminazione negli eucarioti.
- La maturazione dell'mRNA eucariotico comprende il capping con 7-metil-guanosina, lo splicing che elimina gli introni grazie allo spliceosoma (con possibile splicing alternativo nei diversi tessuti) e la poliadenilazione con la coda poli(A); l'mRNA maturo esce dal poro nucleare e nel citoplasma richiama le subunità ribosomiali per la traduzione.
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Di cosa parla l'insegnamento
Biologia generale e cellulare · 1° anno · 1° semestre · 7 CFU · BIOS-10/A
L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le basi della biologia moderna, con particolare riferimento all'organizzazione degli organismi viventi ed alla loro evoluzione, alla struttura e funzione delle macromolecole biologiche, ai meccanismi di espressione genica, alle interazioni cellulari con l'ambiente…