Prof. Paolo Abis 1 Esempio : Supponiamo di vole scrivere delle parole in forma di collana utilizzando quattro diverse perle colorate Possiamo attribuire una lettera a ciascuna parola: Problema : non possiamo scrivere tutte le lettere dell’alfabeto (21). Prof. paolo abis 2 Raggruppiamo le biglie a due a due: Problema: si possono disegnare solo 16 lettere (42) Prof. paolo abis 3 Raggruppiamo le biglie a due a due: Quante sono le combinazioni possibili ? 64 (43) Possiamo dunque scrivere ciò che vogliamo con 4 con quattro biglie differenti se sono raggruppate a 3 a 3. Prof. paolo abis 4 L’alfabeto delle proteine Possimo utilizzare questo codice per rappresentare gli amminoacidi ? (Vi sono 20 diversi amminoacidi) sono sufficienti le lettere? • A Ala alanine • M Met methionine • C Cys cysteine • N Asn asparagine • D Asp aspartate • P Pro proline • E Glu glutamate • Q Gln glutamine • F Phe phenylalanine • R Arg arginine • G Gly glycine • S Ser serine • H His histidine • T Thr threonine • I Ile isoleucine • V Val valine • K Lys lysine • W Trp tryptophan • L Leu leucine • Y Tyr tyrosine Prof. paolo abis 5 Il codice genetico Sostituiamo le biglie con 4 diversi nucleotidi Otteniamo un messaggio molecolare. Nella cellula ciascun gruppo di 3 nucleotidi designa un amminoacido Ciascun gruppo di 3 nucleotidi prende il nome di Codone Prof. paolo abis 6 CODICE GENETICO Dobbiamo effettuare un passaggio da un codice a 4 lettere (nucleotidi) ad un codice a 20 lettere (amminoacidi) DNA CAGT 4 lettere RNA CAGU 4 lettere Proteine ARNDC etc 20 lettere Prof. paolo abis 7 Prof. paolo abis 8 Come leggere il codice genetico All'interno della tabella, accanto ad ogni codone è indicato l'aminoacido corrispondente, sia con l'abbreviazione di tre lettere, sia con il simbolo di una sola lettera. Si può vedere che molti aminoacidi sono codificati da più codoni: il codice genetico è Ridondante perché molti AA sono codificati da più di un codone. Tre codoni codificano lo "STOP", ovvero la fine della proteina. Il codone ATG codifica la metionina ma indica anche l‘inizio della regione codificante la proteina. Notiamo che ….. Metionina e Triptofano dispongono ciascuno di un solo codone, ed infatti rappresentano gli aminoacidi meno abbondanti nelle proteine. Prof. paolo abis 9 Un codice Universale Questa catena di DNA è il codice della proteina: Phé-Arg-Leu-Phé-Leu Tutti gli organismi hanno essenzialmente lo stesso codice genetico con qualche piccola eccezione in casi molto particolari (ad esempio i mitocondri): viene perciò definito universale Prof. paolo abis 10 Il codice genetico Prof. paolo abis 11 Un segmento di DNA contenenti tutte le informazioni per la sintesi di una proteina = gene Ex. Il gene è l'unità ereditaria degli organismi viventi. gene del lisozima gene della carbossilasi gene del collagene Gene della proteina Phé-Arg-Leu-Phé-Leu Prof. paolo abis 12 Il codice genetico Prof. paolo abis 13 Il dogma centrale della Biologia Duplicazione Porta alla formazione di nuove molecole di DNA e al trasferimento di materiale genetico. Trascrizione L’informazione contenuta nel DNA passa alle molecole di RNA. Traduzione Processo finale in cui dall’RNA si arriva alla sintesi delle proteine. Prof. paolo abis 14