Qual è il primo passo per leggere le informazioni codificate nel DNA di un gene e produrre la proteina che specifica?
doc-6217
In tutti gli organismi, sono necessari due passi per leggere le informazioni codificate nel DNA di un gene e produrre la proteina che specifica. In primo luogo, il DNA del gene è trascritto in RNA messaggero (mRNA). 6.1 Secondo, che l' mRNA è tradotto in proteine.
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doc-6206
L' espressione dei geni codificati nel DNA inizia con la trascrizione del gene in RNA, un secondo tipo di acido nucleico molto simile al DNA, ma i cui monomeri contengono la ribosio zuccherina piuttosto che deossiribosio. RNA contiene anche l' uracile di base al posto della timina. Le molecole di RNA sono meno stabili del DNA e sono in genere monostringa. I geni che codificano le proteine sono composti da una serie di sequenze di tre nucleotidi chiamati codoni, che servono come "parole" nel "linguaggio"genetico. Il codice genetico specifica la corrispondenza durante la conversione proteica tra i codoni e gli aminoacidi. Il codice genetico è quasi identico per tutti gli organismi noti.
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doc-5197
Le emozioni possono motivare le interazioni e le relazioni sociali e sono quindi direttamente legate alla fisiologia di base, in particolare ai sistemi di stress. Questo è importante perché le emozioni sono legate al complesso antistress, con un sistema di attaccamento ossitocina, che svolge un ruolo importante nel legame. I temperamenti fenotipi emotivi influenzano la connettività sociale e il fitness nei sistemi sociali complessi (Kurt Kortschal 2013). Queste caratteristiche sono condivise con altre specie e taxa e sono dovute agli effetti dei geni e alla loro continua trasmissione. Le informazioni codificate nelle sequenze di DNA forniscono lo schema per l' assemblaggio delle proteine che compongono le nostre cellule. Zygotes hanno bisogno di informazioni genetiche dalle loro cellule germinali parentali, e ad ogni evento di speciazione, i tratti ereditabili che hanno permesso al suo antenato di sopravvivere e riprodursi con successo si tramandano insieme a nuovi tratti che potrebbero essere potenzialmente benefici per la prole. Nei cinque milioni di anni da quando i linages che portano agli esseri umani moderni e scimpanzé spaccati, solo circa l' 1,2% del loro materiale genetico è stato modificato. Questo suggerisce che tutto ciò che ci separa dagli scimpanzé deve essere codificato in quella piccolissima quantità di DNA, compresi i nostri comportamenti. Gli studenti che studiano i comportamenti degli animali hanno identificato solo esempi intraspecifici di fenotipi comportamentali gene-dipendenti. In voles (microtus spp.) minori differenze genetiche sono state identificate in un gene del recettore della vasopressina che corrisponde alle principali differenze di specie nell' organizzazione sociale e nel sistema di accoppiamento (Hammock & Young 2005). Un altro esempio potenziale con differenze comportamentali è il gene FOCP2, che è coinvolto nella circuiteria neurale che gestisce il linguaggio e la lingua (Vargha-Khadem et al. 2005). La sua forma attuale nell' uomo differisce da quella degli scimpanzé solo per poche mutazioni ed è presente da circa 200.000 anni, coincidente con l' inizio dell' uomo moderno (Enard et al.). 2002). Il discorso, la lingua e l' organizzazione sociale fanno tutti parte della base delle emozioni.
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doc-6216
Una definizione operativa di ampio respiro è talvolta utilizzata per comprendere la complessità di questi diversi fenomeni, in cui un gene è definito come un' unione di sequenze genomiche che codificano un insieme coerente di prodotti funzionali potenzialmente sovrapposti. Questa definizione classifica i geni in base ai loro prodotti funzionali (proteine o RNA) piuttosto che ai loci specifici del DNA, con elementi normativi classificati come regioni associate al gene.
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doc-6218
La sequenza nucleotidica del DNA di un gene specifica la sequenza aminoacido di una proteina attraverso il codice genetico. Le serie di tre nucleotidi, detti codoni, corrispondono ciascuna ad un amminoacido specifico. 6 Inoltre, un "codone start"e tre "codoni stop" indicano l' inizio e la fine della regione di codifica delle proteine. Ci sono 64 possibili merluzzi bianchi (quattro possibili nucleotidi in ciascuna delle tre posizioni, quindi 43 possibili merluzzi bianchi) e solo 20 amminoacidi standard; quindi il codice è ridondante e più merluzzi bianchi possono specificare lo stesso amminoacido.
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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.
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doc-6196
Il concetto di gene continua ad essere perfezionato man mano che si scoprono nuovi fenomeni. Ad esempio, le regioni regolatrici di un gene possono essere lontane dalle regioni codificate e le regioni codificate possono essere divise in più esoni. Alcuni virus memorizzano il loro genoma in RNA invece di DNA e alcuni prodotti genici sono funzionali senza codifica RNA. Pertanto, per definizione funzionale moderna e ampia di un gene si intende qualsiasi locus discreto di sequenza genomica ereditabile che influisce sui tratti dell' organismo, essendo espresso come prodotto funzionale o mediante regolazione dell' espressione genica.
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doc-6201
Nel 1972, Walter Fiers e il suo team dell' Università di Gand furono i primi a determinare la sequenza di un gene: il gene per la proteina del bacteriofago MS2. Il successivo sviluppo di sequenziamento del DNA terminazione a catena nel 1977 da Frederick Sanger ha migliorato l' efficienza del sequenziamento e trasformato in uno strumento di laboratorio di routine. Una versione automatizzata del metodo Sanger è stata utilizzata nelle prime fasi del Progetto Genoma Umano.
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doc-6211
La struttura di un gene è costituita da molti elementi la cui sequenza di codifica delle proteine è spesso solo una piccola parte. Queste includono le regioni del DNA che non sono trascritte e le regioni dell' RNA non tradotte.
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doc-6241
Sebbene il numero di coppie di basi di DNA nel genoma umano sia noto fin dagli anni' 60, il numero stimato di geni è cambiato nel corso del tempo in quanto le definizioni di geni e i metodi per rilevarli sono stati perfezionati. Le prime previsioni teoriche del numero di geni umani erano pari a 2.000.000 di geni. Le prime misure sperimentali hanno indicato che ci sono 50.000-100.000 geni trascritti (tag di sequenza espressi). Successivamente, il sequenziamento nel Progetto Genoma Umano ha indicato che molte di queste trascrizioni erano varianti alternative degli stessi geni, e il numero totale di geni codifica proteina è stato rivisto fino a ~ 20.000 con 13 geni codificati sul genoma mitocondriale. Del genoma umano, solo l' 1-2% consiste di geni codificanti per le proteine, mentre il resto è costituito da DNA "non codificante" come introni, retrotrasposoni e RNA non codificanti.
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doc-6207
Il complemento totale dei geni in un organismo o cellula è noto come il suo genoma, che può essere conservato su uno o più cromosomi. Un cromosoma è costituito da un' unica elica del DNA molto lunga sulla quale sono codificati migliaia di geni. 4.2 La regione del cromosoma in cui si trova un particolare gene è chiamata locus.
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