Quale enzima specializzato è replicazione del DNA responsabile?
doc-6228
La crescita, lo sviluppo e la riproduzione degli organismi dipendono dalla divisione cellulare, o dal processo attraverso il quale una singola cellula si divide in due cellule figlie solitamente identiche. Ciò richiede prima di tutto di fare una copia duplicata di ogni gene del genoma in un processo chiamato replicazione del DNA. 5.2 Le copie sono fatte da enzimi specializzati noti come DNA polimerasi, che "leggono" un filamento del DNA doppio-elico, noto come filamento modello, e sintetizzano un nuovo filamento complementare. Poiché la doppia elica del DNA è tenuta insieme dall' accoppiamento di base, la sequenza di un trefolo specifica completamente la sequenza del suo complemento; quindi solo un trefolo deve essere letto dall' enzima per produrre una copia fedele.
None
doc-6208
La maggior parte dei geni eucariotici sono memorizzati su un insieme di grandi cromosomi lineari. I cromosomi sono imballati all' interno del nucleo in complesso con proteine di stoccaggio chiamate istoni per formare un' unità chiamata nucleosoma. DNA confezionato e condensato in questo modo è chiamato cromatina. 4.2 Il modo in cui il DNA è memorizzato negli istoni, così come le modifiche chimiche dell' istone stesso, regolano se una particolare regione del DNA è accessibile per l' espressione genica. Oltre ai geni, i cromosomi eucariotici contengono sequenze che contribuiscono a garantire che il DNA venga copiato senza degradazione delle regioni finali e ordinato in cellule figlie durante la divisione cellulare: origine della replicazione, telomeri e il centromero. 4.2 Le origini della replicazione sono le regioni di sequenza in cui si inizia la replicazione del DNA per fare due copie del cromosoma. I telomeri sono lunghi tratti di sequenza ripetitiva che chiudono le estremità dei cromosomi lineari e prevengono la degradazione della codifica e delle regioni di regolazione durante la replicazione del DNA.
None
doc-6232
La replicazione del DNA è per la maggior parte estremamente accurata, tuttavia si verificano errori (mutazioni). 7.6 Il tasso di errore nelle cellule eucariotiche può essere fino a 10-8 per nucleotide per replicazione, mentre per alcuni virus RNA può essere fino a 10-3. Questo significa che ogni generazione, ogni genoma umano accumula 1-2 nuove mutazioni. Piccole mutazioni possono essere causate dalla replicazione del DNA e le conseguenze di danni al DNA e includono mutazioni puntiformi in cui una singola base è alterata e mutazioni di framehift in cui una singola base è inserita o cancellata. Entrambe queste mutazioni possono cambiare il gene da missense (cambiare un codone per codificare un aminoacido diverso) o sciocchezze (un codone stop prematuro). Mutazioni più grandi possono essere causate da errori di ricombinazione per causare anomalie cromosomiche tra cui la duplicazione, la cancellazione, il riassetto o l' inversione di grandi sezioni di un cromosoma.
None
doc-17359
Lo zinco svolge un ruolo puramente strutturale nelle dita di zinco, torsioni e grappoli. Le dita di zinco formano parti di alcuni fattori di trascrizione, che sono proteine che riconoscono le sequenze di base del DNA durante la replicazione e la trascrizione del DNA. Ciascuno dei nove o dieci ioni Zn2+ in un dito di zinco aiuta a mantenere la struttura del dito, legandosi in modo coordinato a quattro aminoacidi nel fattore di trascrizione. Il fattore di trascrizione si avvolge intorno all' elica del DNA e utilizza le dita per legarsi accuratamente alla sequenza del DNA.
None
doc-6200
I progressi nella comprensione dei geni e dell' eredità sono proseguiti per tutto il XX secolo. L' acido desossiribonucleico (DNA) è stato dimostrato di essere il deposito molecolare di informazioni genetiche attraverso gli esperimenti degli anni' 40 -' 50. La struttura del DNA è stata studiata da Rosalind Franklin utilizzando la cristallografia a raggi X, che ha portato James D. Watson e Francis Crick a pubblicare un modello della molecola a doppio filamento DNA le cui basi nucleotidiche accoppiate hanno indicato un' ipotesi convincente per il meccanismo di replicazione genetica. Collettivamente, questo corpo di ricerca ha stabilito il dogma centrale della biologia molecolare, che afferma che le proteine sono tradotte da RNA, che è trascritto dal DNA. Da allora è stato dimostrato che questo dogma ha delle eccezioni, come la trascrizione inversa in retrovirus. Lo studio moderno della genetica a livello di DNA è noto come genetica molecolare.
None
doc-6205
A causa della composizione chimica dei residui pentosi delle basi, i fili di DNA hanno direzionalità. Un' estremità di un polimero DNA contiene un gruppo ossidrile esposto sul deossiriboso, noto come 3' estremità della molecola. L' altra estremità contiene un gruppo fosfato esposto; questa è l' estremità di 5'. I due fili di una doppia elica corrono in direzioni opposte. La sintesi dell' acido nucleico, compresa la replicazione e la trascrizione del DNA, avviene in direzione 5'? 3', perché nuovi nucleotidi vengono aggiunti attraverso una reazione di disidratazione che utilizza l' idrossile 3' esposto come nucleofilo.
None
doc-6219
La trascrizione produce una molecola di RNA a singolo filamento conosciuta come RNA messaggero, la cui sequenza nucleotidica è complementare al DNA da cui è stata trascritta. 6.1 L' mRNA funge da intermedio tra il gene del DNA e il suo prodotto proteico finale. Il DNA del gene è usato come modello per generare un mRNA complementare. L' mRNA corrisponde alla sequenza del filone di codifica del DNA del gene perché è sintetizzato come complemento del filone di template. La trascrizione è eseguita da un enzima chiamato RNA polimerasi, che legge il trefoli di modello nella direzione da 3' a 5' e sintetizza l' RNA da 5' a 3''. Per iniziare la trascrizione, la polimerasi prima riconosce e lega una regione promotrice del gene.
None
doc-6305
Le ripetizioni tandem sono solitamente causate da slittamento durante la replicazione, incroci e conversione genica diseguali, DNA satellitare e microsatelliti sono forme di ripetizioni tandem nel genoma. Anche se le ripetizioni tandem contano per una proporzione significativa nel genoma, la proporzione maggiore nei mammiferi è l' altro tipo, ripetizioni intervallate.
None
doc-8486
L' analisi matematica della struttura dell' auto-replicazione di Von Neumann ha preceduto la scoperta della struttura del DNA. In una breve lista di fatti sulla sua vita che ha presentato all' Accademia Nazionale delle Scienze, ha dichiarato:"La parte del mio lavoro che considero più essenziale è quello sulla meccanica quantistica, che si sviluppò a Göttingen nel 1926, e successivamente a Berlino nel 1927-1929. Inoltre, il mio lavoro su varie forme di teoria dell' operatore, Berlino 1930 e Princeton 1935-1939; sul teorema ergodico, Princeton, 1931-1932.
None
doc-1824
A causa della loro capacità di crescere rapidamente e della relativa facilità con cui possono essere manipolati, i batteri sono i cavalli da lavoro per i campi della biologia molecolare, genetica e biochimica. Facendo mutazioni nel DNA batterico ed esaminando i fenotipi risultanti, gli scienziati possono determinare la funzione di geni, enzimi e vie metaboliche nei batteri, quindi applicare questa conoscenza a organismi più complessi. Questo obiettivo di comprendere la biochimica di una cellula raggiunge la sua espressione più complessa nella sintesi di enormi quantità di enzima cinetica e dati di espressione genica in modelli matematici di interi organismi. Questo è ottenibile in alcuni batteri ben studiati, con modelli di Escherichia coli metabolismo attualmente in produzione e testato. Questa comprensione del metabolismo batterico e della genetica consente l' uso della biotecnologia ai batteri bioingegneri per la produzione di proteine terapeutiche, come l' insulina, fattori di crescita o anticorpi.
None
doc-15471
L' adattamento dell' endosimbionte allo stile di vita dell' ospite porta a molti cambiamenti nell' endosombion, in primo luogo una drastica riduzione della dimensione del genoma. Questo è dovuto alla perdita di molti geni durante il processo di metabolismo, la riparazione del DNA e la ricombinazione. Mentre i geni importanti che partecipano alla trascrizione DNA-RNA, la traduzione delle proteine e la replicazione DNA/RNA sono conservati. Cioè, una diminuzione della dimensione del genoma è dovuta alla perdita di geni che codificano le proteine e non alla diminuzione delle regioni intergeniche o della dimensione del quadro di lettura aperto (ORF). Pertanto, le specie che naturalmente evolvono e contengono dimensioni ridotte di geni possono essere ricondotte ad un numero crescente di differenze evidenti tra loro, con conseguenti cambiamenti nei loro tassi evolutivi. Poiché i batteri endosimbiotici legati a questi insetti vengono trasmessi alla prole attraverso la trasmissione genetica verticale, i batteri intracellulari attraversano molti ostacoli durante il processo, con conseguente diminuzione delle dimensioni effettive della popolazione rispetto ai batteri viventi liberi. Questa incapacità dei batteri endosimbiotici di ripristinare il fenotipo selvatico attraverso un processo di ricombinazione è chiamato fenomeno cricchetto di Muller. Il fenomeno del cricchetto di Muller, insieme alle dimensioni della popolazione meno efficaci, ha portato ad un aumento di mutazioni deleterie nei geni non essenziali dei batteri intracellulari. Ciò avrebbe potuto essere dovuto alla mancanza di meccanismi di selezione prevalenti nel ricco ambiente dell' ospite.
None