B. LEWIN, IL GENE - Edizione compatta, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2007

Erwin Chargaff Per primo misurò accuratamente la percentuale dei quattro nucleotidi nel DNA

Organismo

Escherichia coli

Mycobact. tuberc.

Lievito

Bue

Maiale

Uomo

A

26.0

15.1

31.7

29.0

29.8

30.4

G

24.9

34.9

18.3

21.2

20.7

19.9

C

25.2

35.4

17.4

21.2

20.7

19.9

T

23.9

14.6

32.6

28.7

29.1

30.1

A/T

1.08

1.03

0.97

1.01

1.02

1.01

G/C

0.99

0.99

1.05

1.00

1.00

1.00

G+C

50.1

70.3

35.7

42.4

41.4

39.8

Py/Pu

1.04

1.00

1.00

1.01

1.01

1.01

Composizione in basi del DNA di varie specie

La struttura fisica del DNA

Linus Pauling(1901 - 1994)

Rosalind Franklin(1920 - 1958)

Maurice Wilkins(1916 - 2004)

Francis Crick(1916 - 2004)

James Watson(1928 - )

Dati sulla struttura del DNA

•Le percentuali G=C e A=T

•Legami fosfodiesterici tra nucleotidi

Diffrazione dei raggi X di fibre di DNA

Franklin R.E. & Gosling R., 1953

configurazione B

Wilkins M.H.F., 1956

configurazione A

Figura riportata nella pubblicazione originale di Watson e Crick

Nature, Aprile 1953

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N

NN

N

NN

O

H

H

O

N

sugar

H

sugar

CH3timina

adenina

N

NN

N

O

N

H

N N

N

H

O

sugar

H

H

H

sugar

citosina

guanina

L ’appaiamento delle basiimplica la formazione di legami idrogeno

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20

La struttura del DNA (B)

•Il DNA ha una forma ad elica regolare, diametro 20Å, passo 34Å

•Legami idrogeno tra le basi

•L’impilamento delle basi è determinato da interazioni idrofobiche

•Ogni coppia è ruotata di 36°

•Solchi maggiore (22Å) e minore (12Å)

•Avvolgimento in senso orario (elica destrorsa)

It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.

Il modello a doppia elica di Crick e Watson suggerisce un meccanismo di replicazione

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Strutture alternative del DNA

Gli acidi nucleici possono formare vari tipi di doppia elica

Gli acidi nucleici possono formare vari tipi di doppia elica

ElicaCoppie di basi

per giroRotazione tra

due basiDiametro

B 10 (10,4) 36 (34,6) 20 (19)

A 11 32,7 23

Z 12 -30 18

Strutture superiori del DNA

DNA circolare consuperavvolgimento = 0

DNA superavvoltonegativamente

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Il superavvolgimento negativopuò convertirsi nellaseparazione locale dei due filamenti

DNA superavvoltonegativamente

separazione dei filamenti(denaturazione di

regioni ricche in A+T)

strutture cruciformi(in corrispondenza

di palindromi)

struttura Z(in corrispondenza di

regioni di alternanza Pu/Py)

Superavvolgimento del DNA

Positivo = DNA

superspiralizzato

Negativo = DNA

sottospiralizzato

Enzimi che alterano la topologia del DNA

Topoisomerasi: tipo I

tipo II (girasi)

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Enzimi per gli acidi nucleici

•Polimerasi: DNA polimerasiRNA polimerasi

•Nucleasi: esonucleasiendonucleasi

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