Home >Documents >unitatea 1 introducere

unitatea 1 introducere

Date post:07-Jul-2018
Category:
View:216 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    1/89

    BAZELEBAZELE MOLECULARE ALEMOLECULARE ALE

    EREDITATIIEREDITATII

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    2/89

    Viata - “instructiuni de functionare”

     1953, James Watson si Francis Crick propun elegantul model al dublului helix, referitor la structura acidului dezoxiribonucleic  !"#

     !"#ul, baza materiala a ereditatii, este cea mai celebra molecula a tuturor timpurilor

     $nformatia ereditara, codi%cata in !"#, este reprodusa in %ecare celula a organismului

     $nformatia inscrisa in !"# reprezinta un program ce directioneaza dez&oltarea tuturor caracteristicilor biochimice, anatomice, %ziologice si 'in anumita masura(

    comportamentale ale organismului

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    3/89

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    4/89

    ADN-ul este materialul genetic 

    $n zorii secolului )*, una dintre marile pro&ocari ale stiintei a fost identi%carea naturii chimice a moleculelor responsabile de ereditate+

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    5/89

    Cand grupul condus de +-+.organ a demonstrat ca genele sunt localizate in cromosomi, cele doua componente ale cromosomului eucariot / !"#ul si proteinele, au de&enit candidate la rolul de material genetic

     Factorul cheie in elucidarea acestei probleme a fost alegerea corecta a organismului experimental

    !stfel, rolul !"#ului in ereditate a fost primadata descoperit prin studierea bacteriilor

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    6/89

    "escoperirea rolului genetic al !"#ului incepecu cercetarile lui Frederick 0rith in 19)2

     0rith lucra cu doua tulpini de bacterii, una patogena / tulpina 4 si una nepatogena 

    tulpina 6  !tunci cand a amestecat resturi de bacterii

    patogene distruse termic, cu celule &ii apartinand tulpinii nepatogene, o parte dintre celulele

    acesteia au de&enit la randul lor patogene  0rith a denumit fenomenul transformare,

    deci o schimbare a genotipului si a fenotipului, ca urmare a asimilarii de !"# strain

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    7/89

    Living S cells

    (control)

    Living R cells

    (control)

    Heat-killed

    S cells (control)

    Mixture of heat-killed

    S cells and living

    R cells

    Mouse dies

    Living S cells

    are found in

    blood sample

    Mouse healthy Mouse healthy Mouse dies

    RS!L"S

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    8/89

    $n 1977, 8sald !&er:, .acl:n .cCart: si Colin .ac;eod au do&edit ca substanta responsabila de transformare este !"#ul

     Concluzia celor trei cercetatori sa bazat pe

    rezultate experimentale extrem de con&ingatoare, obtinute in urma folosirii proteazelor si nucleazelor, in scopul puri%carii extractului acelular folosit pentru

    transformare+

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    9/89

    #umeroase alte do&ezi ca !"#ul reprezinta materialul genetic au fost obtinute din studiile asupra bacteriofagilor, &irusuri care infecteaza bacteriile

     !ceste &irusuri 'bacteriofagii, sau pe scurt, fagii( sunt si in prezent, folositi pe scara larga in cercetarile de genetica moleculara

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    10/89

    #acterial cell

    $hage

    head

    "ail

    "ail fiber

    %&'

       (    )    )   n   m

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    11/89

    $n 195), !lfred -ershe: si .artha Chase aurealizat un experiment prin care au demonstrat ca !"#ul este materialul genetic al unui fagului)

     Cei doi au conceput experimentul in asa fel incat

    sa le permita sa determine care dintre cele douacomponente ale fagului / capsida proteica sau !"#ul, patrunde in celula de E. coli in momentul infectiei

     Concluzia la care sa a

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    12/89

    #acterial cell

    $hage

    %&'

    Radioactive

    protein

    mpty protein shell

    $hage %&'

    Radioactivity

    (phage protein)

    in li*uid

    #atch +

    Sulfur (,S)

    Radioactive %&'

    .entrifugare

    $ellet (bacterial cells and contents)

    $ellet

    Radioactivitate

    ('%& fagic)

    in sediment

    .entrifuge

    #atch /+ $hosphorus (,/$)

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    13/89

    = 8 alta do&ada pri&ind rolul genetic al !"# pro&ine din cercetarile intreprinse in 197> de catre ?rin [email protected], care au aratat ca desi constituit din aceleasi elemente 'baze azotate, radicali fosforici si pentoze(, !"#ul

    pro&enit de la diferite specii are o compozitie diferita in ceea ce pri&este proportia celor patru baze azotate

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    14/89

    Sugar0phosphate backbone

      end

    &itrogenous bases

    "hymine (")

    'denine (')

    .ytosine (.)

    %&' nucleotide$hosphate

    ,  end 1uanine (1)

    Sugar (deoxyribose)

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    15/89

    Construirea modelului de structura al ADN  "upa ce ma

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    16/89

    2ranklin3s 4-ray diffraction

    photograph of %&'

    Rosalind 2ranklin

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    17/89

    $maginile de cristalogra%e cu raze A ale !"#uluiobtinute de Franklin iau permis lui Watson sa presupuna ca macromolecula de !"# are structura helicala

      ot prin studii de cristalogra%e in raze A a putut %

    masurat si diametrul macromoleculei cat si distantele dintre bazele azotate

     "iametrul apreciat de cercetatori a sugerat ca macromolecula !"# are in alcatuirea sa doua catene,

    care impreuna formeaza un dubluhelix

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    18/89

      end

    ,  end

      end

    ,  end

    Space-filling model$artial chemical structure

    Hydrogen bond

    5ey features of %&' structure

    6,7 nm

    ,67 nm

     nm

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    19/89

     Watson si Crick au elaborat modelul dublului helix pe baza cercetarilor de chimie si cristalogra%e cu raze A intreprinse asupra !"#ului

     Franklin a precizat faptul ca exista doua schelete glucidofosforice antiparalele, iar bazele azotate sunt pozitionate spre interiorul helixului

     $nitial, Watson and Crick au crezut ca bazele azotate se

    imperecheaza %ecare cu o baza identica '! cu ! si asamai departe(, dar in cazul unei astfel de imperecheri nu putea % explicata uniformitatea de grosime a helixului

     Cercetarile lor au aratat insa ca perechile care se formeaza sunt doar de tip purina cu pirimidina, ceea ce

    duce la o grosime uniforma a dublului helix, calculele con%rmand astfel imagine cristalogra%ce obtinute

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    20/89

    $urina 8 purina+ prea mari si prea apropiate

    $irimidina 8 pirimidina+ prea mici si prea indepartate

    $urina 8 pirimidina+ grosimea helixului

    este in concordanta cu datele obtinute

    prin cristalografie cu ra9e 4

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    21/89

    Watson si Crick au precizat ca imperechereaeste foarte speci%ca, dictata %ind de structura bazelor azotate

     4ingurele perechi posibile sunt adenina cu

    timina si guanina cu citozina

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    22/89

    'denine (') "hymine (")

    1uanine (1) .ytosine (.)

    Sugar

    Sugar

    Sugar

    Sugar

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    23/89

    Principiul de baza al replicarii: imperecherea bazelor azotate se face in functie de o catena matrita 

    "eoarece cele doua catene ale !"# suntcomplementare, %ecare ser&este ca matrita pentru sinteza unei catene noi, in timpul replicarii

     $n replicare, cele doua catene polinucleotidice parentale se separa una de alta si ser&esc ca matrite pentru sinteza a doua catene %ice, in conformitate cu regula imperecherii bazelor azotate

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    24/89

    Molecula parentala are doua catene complementare intre ele6 2iecare ba9a a9otata este cuplata cu partenera sa specifica: prin intermediul legaturilor de H (' cu " si 1 cu .)

    $rima etapa a replicarii consta in separarea celor doua catene '%&

  • 8/18/2019 unitatea 1 introducere

    25/89

    Molecula parentala are doua catene complementare intre ele6 2iecare ba9a a9otata este cuplata cu partenera sa specifica: prin

    intermediul legaturilor de H (' cu " si 1 cu .)

    $rima etapa a replicarii consta in separarea celor doua catene '%&

    2iecare catena parentala serveste acum ca matrita si determina ordinea ba9elor a9otate in noua catena complementara care se

    sinteti9ea9a6

  • 8/18/2019 unita

Embed Size (px)
Recommended