Basic HTML Version
trasformazione. Le trasformazioni avvengono nel momento
in cui, nel corso della duplicazione, viene commesso qualche
errore che non viene successivamente corretto, come per
esempio una base al posto di un’altra, e determina l’insorgenza
di una
mutazione
.
Il ruolo degli acidi nucleici è, dunque, quello di custodire
e trasmettere l’informazione genetica nelle cellule, nei tessuti e
negli organismi attraverso processi che, nell’insieme, provve-
dono al metabolismo informazionale, del quale ci occuperemo
adesso.
La complementarietà delle basi consente
al DNA di duplicare il progetto
Watson e Crick, oltre al modello a doppia elica, proposero
anche un modello di duplicazione del DNA stesso, secondo cui
i due filamenti che lo compongono si aprono come una cer-
niera lampo e fanno da stampo per altri due filamenti comple-
mentari. Si parla di
duplicazione
(o
replicazione
)
semicon-
servativa
poiché le due molecole figlie ottenute risultavano
costituite entrambe da
un filamento vecchio e uno nuovo
.
Tale modello, che venne verificato sperimentalmente suc-
cessivamente, oggi può essere evidenziato con particolari
tecniche di colorazione, per cui ogni cromosoma risulta for-
mato da
due cromatidi
diversamente colorati, corrispondenti
al vecchio e al nuovo filamento. La duplicazione, oltre a essere
semiconservativa, presenta altre proprietà:
•
è
ordinata e sequenziale
, poiché si origina sul cromoso-
ma in punti fissi e procede di pari passo con lo svolgimento
della doppia elica;
•
richiede la
sintesi contemporanea dei due filamenti
figli
, ciascuno con sequenza complementare e direzione an-
tiparallela rispetto al filamento parentale che fa da stampo;
•
utilizza substrati attivati
, cioè nucleotidi trifosfati uniti al
GTP: la sintesi di nuovo DNA è infatti un processo endoer-
gonico, cioè che per realizzarsi necessita di energia;
•
è
discontinua
a causa della diversa polarità dei filamenti
parentali;
•
è
il processo enzimatico più accurato
tra quelli noti:
la frequenza di errore, cioè la sostituzione di una base con
un’altra, è stimata essere di 10
–9
per paio di basi a ogni ciclo
di duplicazione;
•
sfrutta una
complessa macchina replicativa
: un insieme
di proteine che intervengono nelle diverse fasi della dupli-
cazione garantendo efficienza e accuratezza.
Anche nei procarioti la duplicazione del DNA
è un processo biochimico complesso
Un modello schematico della duplicazione è stato otte-
nuto grazie agli studi condotti
in vitro
sul batterio
Escherichia
coli
(
fig. 14
). La duplicazione inizia sempre in punti specifici,
ezione
E
j
Le basi molecolari dell’ereditarietà: genetica ed evoluzione
S
16
Fig. 14
Il batterio
Escherichia
coli nel colon dell’uomo, suo habitat
naturale, si riproduce a velocità sufficiente per sostituire gli oltre 2
· 10
10
batteri emessi ogni giorno con le feci: gli bastano 30 minuti
per duplicare l’unico cromosoma, contenente 5 milioni di basi.
Fig. 13
Progetti di organizzazione
della materia non vivente e vivente.
Fig.11.08 costruzioni ordinate
attrazioni
fisiche
COSTRUZIONE ORDINATA
SENZA PROGETTO
COSTRUZIONE ORDINATA
CON PROGETTO ESTERNO
COSTRUZIONE ORDINATA
CON PROGETTO INTERNO
materiali edilizi
progetto esterno
molecole organiche
progetto
interno
la sintesi di una
proteina è
espressione del
programma
DNA
C12_006_049_EFG.indd 16
08/02/12 09.45