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La biologia molecolare si basa sul dogma secondo cui l'informazione genetica viene replicata fedelmente nel DNA o trascritta in RNA per guidare la sintesi proteica. Il materiale ereditario negli eucarioti è organizzato in cromosomi costituiti da DNA avvolto attorno a proteine istoniche, formando una struttura compatta chiamata cromatina che permette l'impacchettamento del genoma nucleare. I cromosomi presentano regioni specifiche come centromeri per la separazione cellulare, telomeri protettivi e loci dei geni, con un numero fisso di coppie omologhe determinate dalla specie.
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- Il dogma centrale della biologia molecolare stabilisce che l'informazione genetica deve essere replicata fedelmente dalla cellula madre a quella figlia tramite la sintesi semiconservativa del DNA e decodificata attraverso trascrizione in RNA messaggero e successiva traduzione proteica.
- Negli organismi eucarioti il materiale ereditario è organizzato nel nucleo sotto forma di cromosomi, mentre una parte dell'informazione genetica risiede anche nei mitocondri e nelle plastidi; i procarioti possiedono invece un unico DNA circolare nel nucleotide citoplasmatico.
- I cromosomi sono strutture composte da cromatina costituita da DNA avvolto attorno a complessi proteici di istoni che formano i nucleosomi, con ulteriore compattazione in fibre fondamentali e anse per raggiungere il grado di condensazione necessario alla divisione cellulare.
- Ogni cromosoma presenta regioni strutturali specifiche come il centromero deputato all'allineamento durante la mitosi, l'organizzazione nucleolare responsabile della sintesi dell'rRNA, i telomeri protettivi alle estremità e le zone di eterocromatina permanentemente condensate.
- Nelle specie a riproduzione sessuale gli organismi si sviluppano da uno zigote diploide (2n) formato dalla fusione di due gameti aploidi (n), garantendo che ogni cellula somatica contenga coppie omologhe di cromosomi con geni alle stesse posizioni, dette loci.
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