La struttura del DNA
La struttura del DNA
Lezione 2
DNA sulla scena del crimine
Per individuare i responsabili di crimini
spesso viene utilizzata una tecnica detta
fingerprinting genetico:
il DNA ritrovato sulla scena del crimine (estratto da capelli,
pelle, sangue,…) viene analizzato e confrontato con il DNA dei
sospettati per identificare il colpevole.
L’analisi avviene su particolari sequenze del DNA
che risultano molto diverse da persona a persona,
fornendo alla polizia prove molto affidabili.
Due individui non legati da
parentela hanno il 99,9% della
sequenza del DNA identica!
Gli acidi nucleici
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristiche
del DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
DNA e RNA
Acido
DesossiriboNucleico
sono
Acido
RiboNucleico
ACIDI NUCLEICI
Contengono
Acido
fosforico
Si trovano nel
Nucleo delle
cellule
eucariote
DNA
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristiche
del DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
Il DNA è una macromolecola
formata da
monomeri detti
NUCLEOTIDI
Acido fosforico
Desossiribosio
(uno zucchero)
Adenina
Basi azotate
Guanina
Citosina
Timina
Struttura dei nucleotidi
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristiche del
DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
Acido
fosforico
NUCLEOTIDE
Adenina
Desossiribosio
Guanina
Base azotata
Citosina
Timina
Struttura del DNA
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristiche
del DNA
RNA
Il DNA è formato da
2 filamenti
(sequenze di nucleotidi)
Uniti da
legami chimici tra le
basi azotate
Solo 2 tipi di
legame:
Adenina
Timina
Citosina
Guanina
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
Struttura del DNA
Gli acidi
nucleici
Struttura dei
nucleotidi
DNA
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristiche
del DNA
RNA
Due filamenti
complementari
A
T
C
G
G
C
T
A
I filamenti si
avvolgono intorno a
uno stesso asse
formando la struttura
a
DOPPIA ELICA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
Dove si trova il DNA
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristiche del
DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
In una cellula eucariote il DNA si trova all’interno del nucleo, avvolto su sé
stesso insieme a specifiche proteine fino a formare i cromosomi.
Cellula eucariote
Cromosoma
DNA
Caratteristiche del DNA
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristiche del
DNA
RNA
DNA vs RNA
• Serve per la trasmissione dei caratteri ereditari
• Contiene le informazioni per la costruzione delle
proteine
• Si autoduplica: quando una cellula si divide le cellule
figlie ereditano lo stesso DNA della cellula madre
Scoperta
del DNA
Curiosità
RNA
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristiche del
DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
Polimero (lunga catena di nucleotidi)
molto simile al DNA
formato da
monomeri detti
NUCLEOTIDI
Uracile
Acido fosforico
Desossiribosio
(uno zucchero)
Basi azotate
Ribosio
Adenina
Guanina
Citosina
Timina
URACILE
DNA VS RNA
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristiche
del DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
DNA
RNA
Dove si trova?
Nel nucleo
Nel nucleo e nel citoplasma
Quanti filamenti?
2
1
Quale zucchero?
Desossiribosio
Ribosio
Quali basi azotate?
Adenina, Guanina,
Citosina, Timina
Adenina, Guanina,
Citosina, Uracile
Quale funzione?
Contiene le informazioni
per la sintesi delle proteine
Intermediario del DNA durante
la sintesi delle proteine
Scoperta del DNA
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristich
e del DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
1896 – Friedrich Miescher
Isolò per la prima volta una molecola ricca di
fosfato all’interno del nucleo, detta nucleina.
1919 – Phoebus Levene
Scoprì la struttura dei nucleotidi:
fosfato + zucchero+ base azotata.
Ipotizzò che il DNA fosse costituito da un
filamento di nucleotidi.
Sbagliando, pensava che questo filamento fosse
corto e la sequenza di nucleotidi fosse regolare.
Scoperta del DNA
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristich
e del DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
1937 – William Astbury
Attraverso le prime ricerche sulla diffrazione ai
raggi X della molecola di DNA, scoprì che il DNA
ha una struttura regolare.
1928→1953
Gli studi di molti scienziati
(tra cui Griffith, Avery, Hershey e Chase)
dimostrarono che le informazioni genetiche sono
contenute nella molecola di DNA.
Scoperta del DNA
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristich
e del DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
1951 – Rosalind Franklin
Riuscì a ottenere delle fotografie ai raggi X della
molecola di DNA molto nitide.
«Il DNA è composto da due catene distinte»
(Rosalind Franklin)
1953 – James Watson
e
Francis Crick
Dall’osservazione di una delle fotografie della
Franklin, fornirono il primo modello accurato
della struttura della molecola di DNA.
Struttura a Doppia Elica
Scoperta del DNA
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristich
e del DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
Curiosità
1957 – Francis Crick
Formulò il
dogma centrale della biologia molecolare:
«L’informazione “scorre” dal DNA all’RNA e da
esso alle proteine, ma non in senso contrario»
1962 – James Watson
e
Francis Crick
Vinsero il Nobel per la scoperta della struttura a
doppia elica del DNA.
La Franklin non ricevette il premio nonostante la
scoperta fosse basata sulle sue scoperte perché
morì prematuramente a causa di un tumore dovuto
probabilmente all’esposizione ai raggi X.
Curiosità
Gli acidi
nucleici
DNA
Struttura dei
nucleotidi
Struttura
del DNA
Dove si
trova
Caratteristich
e del DNA
RNA
DNA vs RNA
Scoperta
del DNA
DNA & OGM
Gli Organismi Geneticamente Modificati sono esseri
viventi che possiedono parte del DNA che è stato
realizzato e assemblato artificialmente tramite le nuove
tecniche della ingegneria genetica.
In agricoltura ad esempio vengono utilizzati OGM per
avere piante resistenti ad avversità di tipo biologico come
virus o insetti, in modo da migliorare la produttività dei
raccolti.
Curiosità
La struttura del DNA
Trova il filamento complementare per formare la doppia elica di DNA:
1
2
3
4
C
T
C
G
T
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
A
A
T
G
T
Soluzione
2
C
G
T
A
A
T
A
T
La struttura del DNA
Completa le immagini con le seguenti parole:
…………………
NUCLEOTIDE
DESOSSIRIBOSIO
A T
ACIDO
FOSFORICO
…………………
…………………
C G
BASE
AZOTATA
FILAMENTI
…………………
G C
T
A
…………………
Soluzione
FILAMENTI
…………………
ACIDO
FOSFORICO
A T
…………………
DESOSSIRIBOSIO
…………………
C G
BASE
AZOTATA
…………………
G C
NUCLEOTIDE
T
A
…………………
La struttura del DNA
Indica se ogni affermazione è vera (V) o falsa (F):
DNA e RNA vengono detti «acidi nucleici» perché contengono acido citrico
□V
□F
Il DNA è un polimero formato da nucleotidi
□V
□F
I nucleotidi sono: Adenina, Citosina, Guanina e Timina
□V
□F
Ogni nucleotide contiene uno zucchero
□V
□F
Sia il DNA sia l’RNA hanno una struttura a doppia elica
□V
□F
I due filamenti presenti nel DNA sono identici tra loro
□V
□F
Quando una cellula si duplica ogni cellula figlia riceve un solo filamento di DNA
□V
□F
L’RNA contribuisce alla sintesi delle proteine
□V
□F
La scoperta dell’esistenza del DNA avviene a metà del 1900
□V
□F
Watson e Crick scoprono la struttura a doppia elica grazie alle immagini a raggi X
ottenute da Rosalind Franklin
□V
□F
Soluzione
DNA e RNA vengono detti «acidi nucleici» perché contengono acido citrico
□V
□F
Il DNA è un polimero formato da nucleotidi
□V
□F
I nucleotidi sono: Adenina, Citosina, Guanina e Timina
□V
□F
Ogni nucleotide contiene uno zucchero
□V
□F
Sia il DNA sia l’RNA hanno una struttura a doppia elica
□V
□F
I due filamenti presenti nel DNA sono identici tra loro
□V
□F
Quando una cellula si duplica ogni cellula figlia riceve un solo filamento di DNA
□V
□F
L’RNA contribuisce alla sintesi delle proteine
□V
□F
La scoperta dell’esistenza del DNA avviene a metà del 1900
□V
□F
Watson e Crick scoprono la struttura a doppia elica grazie alle immagini a raggi X
ottenute da Rosalind Franklin
□V
□F
La struttura del DNA
Individua la risposta corretta:
I legami che si creano tra le basi azotate in una molecola di DNA sono:




A) Adenina-Citosina e Guanina-Timina
B) Adenina-Guanina e Citosina-Timina
C) Adenina-Timina e Citosina-Guanina
D) Adenina-Uracile e Citosina-Guanina
Il DNA si trova:




A)
B)
C)
D)
nei cromosomi
nel citoplasma
nei ribosomi
nel nucleo e nel citoplasma
Quale di questi scienziati ha scritto il Dogma Centrale della Biologia Molecolare?




A)
B)
C)
D)
R. Franklin
J. Watson
F. Crick
F. Miescher
Soluzione
I legami che si creano tra le basi azotate in una molecola di DNA sono:




A)
B)
C)
D)
Adenina-Citosina e Guanina-Timina
Adenina-Guanina e Citosina-Timina
Adenina-Timina e Citosina-Guanina
Adenina-Uracile e Citosina-Guanina
Il DNA si trova:




A)
B)
C)
D)
nei cromosomi
nel citoplasma
nei ribosomi
nel nucleo e nel citoplasma
Quale di questi scienziati ha scritto il Dogma Centrale della Biologia Molecolare?




A)
B)
C)
D)
R. Franklin
J. Watson
F. Crick
F. Miescher