13 Biologia cellulare e genetica Il legame fra adenina e timina e fra guanina e citosina è a idrogeno, quello fra una base azotata e il desossiribosio è N-glicosidico, mentre quello fra i vari nucleotidi è realizzato dal gruppo fosfato che si unisce al carbonio in posizione 5 del desossiribosio di un nucleotide col carbonio in posizione 3 del desossiribosio del nucleotide successivo. Per motivi sterici (di ingombro fisico) la successione delle basi non può essere casuale e si scoprì che l adenina di un elica poteva legarsi, con legame a idrogeno, solo alla timina dell altra elica e la guanina alla citosina. A causa di questo vincolo ogni elica è speculare all altra. Il DNA ha perciò una struttura ad alfa-elica, con giri destrorsi e con catene antiparallele orientate in direzioni opposte (antiparallele); quindi un filamento corre in direzione 5 3 , mentre il filamento complementare è orientato in direzione 3 5 . Tale fenomeno si definisce antiparallelismo dei filamenti. Per quantificare il DNA, si fa riferimento al numero delle paia di basi (essendo il DNA costituito da due eliche in cui i nucleotidi si affacciano a coppie) e si usano come unità di misura i simboli: bp (base pairs - coppia di basi), kb (kilobasi), Mb (megabasi). Per esempio, un frammento costituito da 1.000.000 di paia di basi, può essere indicato come 1.000.000 bp, 1.000 kb, o 1 Mb. Il DNA può essere paragonato a un archivio nel quale sono conservate tutte le informazioni utili a determinare le caratteristiche di un individuo. L RNA 1. la prima differenza riguarda le dimensioni: la molecola dell RNA è infatti molto più piccola, essendo formata da un filamento unico; 2. la seconda differenza riguarda le basi azotate: nel DNA è presente la timina, che nell RNA è sostituita dall uracile, una timina demetilata. Le altre tre basi azotate, guanina, citosina e adenina, sono invece presenti in entrambi gli acidi nucleici; 3. la terza differenza riguarda lo zucchero, che nell RNA è il ribosio. Questo zucchero contiene un gruppo ossidrilico in posizione 2 che è assente nel desossiribosio del DNA (acido desossiribonucleico). Questa caratteristica fa sì che l RNA non risulti idoneo alla conservazione dell informazione, poiché lo espone a un idrolisi più rapida. Vi sono tre tipi di RNA [ 7 ]: RNA messaggero (mRNA) che ha il compito di trasferire nel citoplasma l informazione. una molecola lineare di lunghezza variabile che viene degradata e risintetizzata con grande rapidità e ha una vita media molto più breve degli altri RNA; RNA transfer (tRNA), costituito da piccole molecole di circa 80 nucleotidi, con una peculiare forma a trifoglio data da ibridazioni tra le basi, responsabili della lettura e traduzione del codice genetico; RNA ribosomiale (rRNA) che è la forma più abbondante e stabile presente nei ribosomi citoplasmatici. L RNA (acido ribonucleico) è un acido nucleico il cui principale compito è guidare la sintesi delle proteine a partire dall informazione contenuta nei geni nel DNA [ 6 ]. L RNA differisce dal DNA per le dimensioni, per la struttura dei nucleotidi e per il ruolo che svolge nella cellula: Estremità 5 Estremità 5 DNA Fosfato Base azotata Zucchero (desossiribosio) RNA Base azotata Zucchero (ribosio) O A Guanina G Timina T Citosina C Adenina A Guanina G Uracile U Citosina C Estremità 3 Anticodone RNA messaggero (m-RNA) RNA transfer (t-RNA) Ribosoma Subunità 60s OH Ribosio Subunità 40s H H H H OH OH 6 DNA e RNA a confronto. Nell RNA, il ribosio e l uracile sostituiscono i rispettivi desossiribosio e tiamina del DNA. 0080.Parte1_Cap_01.indd 13 Estremità 3 Sito di attacco dell amminoacido _ Fosfato O P O CH2 O _ O Adenina Capitolo 1 RNA ribosomiale (r-RNA) 7 Rappresentazione dei tre tipi di RNA. 26/02/21 16:53