Grazie al processo di trascrizione (che porta alla formazione di mRNA) e di traduzione (che porta l’mRNA nel ribosoma ad essere usato come “stampo”), all’interno di Continua a leggere
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Traduzione dell’mRNA e sintesi delle proteine nei ribosomi
La sintesi proteica è un processo a due fasi codificato dal DNA: la trascrizione e la traduzione. La traduzione (anche chiamata: proteosintesi, proteogenesi, protidogenesi, proteinogenesi, o proteoneogenesi) è il processo attraverso il Continua a leggere
Sintesi proteica: trascrizione, sintesi dell’RNA, RNA polimerasi I, II e III
Differenze tra DNA e RNA
La sintesi proteica è un processo a due fasi codificato dal DNA: la trascrizione e la traduzione. La trascrizione è il processo di lettura delle Continua a leggere
Centrifugazione in gradiente di saccarosio, unità Svedberg, tasso di sedimentazione
La tecnica della centrifugazione su gradiente di saccarosio per separare e isolare le molecole di RNA in miscela. (a) Gradiente di densità di saccarosio dal 10 al 30%. (b) Il campione di RNA è adagiato sul gradiente. (c) Dopo la centrifugazione tre tipi di RNA si separano in bande discrete. (d) Frazionamento del gradi ente per raccogliere i tipi di RNA centrifugati
La centrifugazione in gradiente di saccarosio viene generalmente usata per separare i componenti di una miscela. Con questo metodo si può misurare il tasso di sedimentazione nel gradiente dei vari componenti per effetto delle forze centrifughe. In una centrifugazione in un gradiente di saccarosio i tassi di sedimentazione sono convertiti in unità Svedberg, usando una formula opportuna. Le unità Svedberg, o più semplicemente i valori S, vengono usate per indicare approssimativamente le dimensioni relative dei componenti analizzati.
Il tasso di sedimentazione di un componente in un gradiente dipende sia dal peso molecolare, sia dalla sua conformazione tridimensionale. Due componenti con lo stesso peso molecolare, per esempio, hanno valori S diversi se l’uno è molto compatto e sedimenta rapidamente, e l’altro ha una forma più espansa e sedimenta più lentamente.
La centrifugazione in gradiente di saccarosio viene usata per separare o stimare le dimensioni delle molecole di RNA, le subunità ribosomali, i ribosomi, le proteine e i vari organelli cellulari.
Il metodo della centrifugazione in gradiente di saccarosio richiede una provetta contenente saccarosio nella quale la concentrazione aumenta dall’apice verso la base della provetta. Per separare ad esempio molecole di RNA di dimensioni diverse si prepara in una provetta da centrifuga un gradi ente continuo di saccarosio che va dal 10 all’apice al 30% alla base (vedi figura in alto nell’articolo). Successivamente una piccola quantità di campione, in questo esempio una soluzione contenente RNA, è depositata delicatamente all’apice del gradiente. Il gradiente di saccarosio è quindi centrifugato a velocità elevata per parecchie ore, durante le quali le molecole di RNA si muovono attraverso il gradiente a velocità diversa, a seconda del peso e della conformazione. Al termine della centrifugazione gli RNA con valori S simili si posizioneranno nel gradiente in zone discrete, o bande. Per raccogliere i tipi diversi di RNA, il fondo della provetta viene forato con un ago e le gocce che fuoriescono vengono raccolte in frazioni. Le frazioni che contengono gli RNA sono individuate misurando il grado di assorbimento di luce ultravioletta. Le frazioni che contengono l’RNA assorbono la luce ultravioletta, mentre quelle prive di RNA non l’assorbono. Le posizioni relative che gli RNA occupano nel gradiente indicano i valori S degli RNA. Quelli con valori S più alti (più grandi e/o più compatti) si trovano più vicino al fondo del gradiente rispetto a quelli con valori S più bassi.
È da tener presente che la centrifugazione su gradiente di saccarosio separa le molecole sulla base del loro tasso relativo di sedimentazione. Questo metodo differisce quindi dalla centrifugazione all’equilibrio su gradiente di CsCl, nella quale le molecole vengono
separate sulla base delle densità di equilibrio e non della dimensione.
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Differenze tra mRNA, tRNA e rRNA
Il materiale genetico di un essere vivente può essere costituito da:
- DNA (acido desossiribonucleico; l’acronimo Continua a leggere
Differenza tra DNA, RNA, ADN, ARN, A-DNA, B-DNA, Z-DNA
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DNA, RNA, ADN e ARN
Il materiale genetico di un essere vivente può essere costituito da:
- DNA (acido desossiribonucleico; l’acronimo DNA deriva dall’inglese DeoxyriboNucleic Acid; meno comunemente, in italiano, anche ADN);
- RNA (acido ribonucleico; l’acronimo RNA deriva dall’inglese RiboNucleic Acid; meno comunemente, in italiano, anche ARN).
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Differenze tra DNA e RNA: che sono ed a che servono
Cos’è il DNA
Tutti quanti sappiamo che il DNA racchiude in sé le informazioni genetiche di ciascuno di noi. Come fosse una sorta di memoria fisica su cui sono iscritte le istruzioni di programmazione del software umano. Ma cosa vuol dire questo in termini scientifici? Il termine DNA nasconde la sua stessa natura, perché si traduce in acido deossiribonucleico, che è la composizione chimica di questo acido nucleico. In quanto acido nucleico, si tratta di un polimero formato da unità chiamate nucleotidi, che si organizzano in una struttura complessa. Ogni nucleotide è composto da tre elementi: un gruppo fosfato, uno zucchero (o deossiribosio) e una base azotata. E’ proprio da questa sua natura polinucleotide che deriva la caratteristica doppia elica utilizzata per raffigurare il DNA. Il DNA è, infatti, formato da due catene (conosciute anche come filamenti) di nucleotidi che si avvolgono a spirale l’una intorno all’altra. Grazie a studi effettuati negli anni ’50, sappiamo anche che le due catene sono orientate in senso opposto, ovvero i nucleotidi hanno opposta sequenza di atomi di carbonio del deossiribosio. Il DNA è presente nel nucleo di tutte le cellule di un organismo (che possono essere i cosiddetti cromosomi), sempre uguale a se stesso in quanto porta iscritta la sequenza genetica. Il codice genetico è dato, quindi, dalla peculiare disposizione in sequenza dei nucleotidi, sempre diversa tra gli esseri viventi.
Nel DNA si nasconde il segreto di quello che siamo, in un certo senso, perché è lì che si trovano le istruzioni genetiche che ci hanno fatto proprio come siamo. In concreto, cosa fa il DNA per consentire lo sviluppo di un organismo? Contenendo al suo interno le informazioni genetiche fondamentali, consente la biosintesi dell’RNA e poi delle proteine, che sono poi le molecole necessarie per ogni organismo.
La traduzione dell’mRNA permette la sintesi di una nuova proteina
Cos’è l’RNA
Il passaggio dalle informazioni contenute nel DNA alle proteine non è diretto. Esiste infatti un passaggio intermedio fondamentale che porta dagli amminoacidi alla proteina, attraverso un processo di traduzione genetica noto come sintesi proteica. Questo passaggio è la creazione di una nuova molecola intermedia, una sorta di duplicato del DNA (pur con qualche differenza strutturale). Questa molecola intermedia è, appunto, l’RNA, ovvero acido ribonucleico. Essendo generato per trascrizione dal DNA, dal punto di vista chimico l’RNA è molto simile, anche se consta di un singolo filamento di nucleotidi invece della doppia elica. Per dirla in parole semplici, l’RNA non è altro che il frutto della trascrizione di un filamento di DNA, in cui le informazioni genetiche vengono ricopiate in una nuova molecola (traduzione) per formare una nuova proteina. L’RNA funge da “stampo”. Pur essendo una copia ed essendo presente in ogni cellula, però, si tratta di una molecola molto complessa, che può assumere ruoli differenti nel corso della creazioni dell’organismo. Nel processo di trascrizione genetica, infatti, non vengono creati solo filamenti RNA per la traduzione del codice genetico, ma anche altri che svolgono funzioni biologiche (come i ribosomi). In generale possiamo distinguere tre tipologie di RNA:
- RNA messaggero: contiene l’informazione per la sintesi delle proteine (funge da stampo).
- RNA ribosomiale: che entra nella struttura dei ribosomi.
- RNA transfer: utilizzato per la traduzione nei ribosomi.
Grazie al polimero RNA, quindi, è reso possibile il processo di divisione cellulare e replicazione del DNA, senza che in questo percorso vada persa qualche fondamentale informazione genetica.
Quali sono le differenze?
Avendo descritto le caratteristiche chimiche e funzionali di DNA e RNA, le differenze tra i due dovrebbe essere abbastanza chiaro. Visto che ci troviamo in campi complessi come quelli della chimica e della genetica, però, forse è meglio un riassunto finale.
Partiamo dalle differenze strutturali:
- la composizione è molto simile, catena polinucleotidica contenente quattro nucleotidi diversi. Però il DNA è composto da due catene antiparallele che si avvolgono a elica (doppio filamento), mentre l’RNA è quasi sempre a un solo filamento.
- Nei nucleotidi che si nasconde la differenza chimica fondamentale tra le due molecole. L’RNA contiene uno zucchero diverso (ribosio al posto di deossiribosio) e anche una base diversa (uracile al posto di timina).
Differenza nella funzione:
- Il DNA contiene nel suo interno il codice genetico, ovvero tutte le informazioni necessarie per lo sviluppo delle proteine e, quindi, dell’organismo.
- L’RNA è il frutto di un processo di copia del DNA, così se il DNA resta stabile e immutato nel tempo, i filamenti di RNA hanno utilizzo immediato e svolgono, come abbiamo visto, diverse funzioni nello sviluppo concreto delle proteine. Possiamo dire, per concludere, che il DNA è il calco originale (o il master di un disco) e le molecole RNA che ne derivano sono le copie da utilizzare concretamente.
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Dott. Emilio Alessio Loiacono
Medico Chirurgo
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