Galleria mappe mentale Traduzione esperimenti: geni e metabolismo
Questa mappa, realizzata con un software di mappatura mentale (es. EdrawMind), illustra i principali esperimenti che hanno portato alla comprensione della relazione tra geni e metabolismo. Si parte da Garrod (1941) e l'alcaptonuria, una malattia caratterizzata da urine nere a contatto con l'ossigeno, dovuta all'incapacità di metabolizzare l'acido omogentisico, stabilendo la prima connessione tra geni e vie metaboliche. Segue l'esperimento di Beadle e Tatum (1942) sul fungo Neurospora crassa, che ha dimostrato la correlazione "1 gene - 1 enzima" attraverso la creazione di mutanti nutrizionali auxotrofi, incapaci di sintetizzare l'arginina se non fornita esternamente. Successivamente, Linus Pauling ha esteso il concetto all'anemia falciforme, introducendo l'ipotesi "1 gene - 1 proteina", che è stata poi affinata in "1 gene - 1 catena polipeptidica". Oggi, la comprensione si è ulteriormente evoluta, riconoscendo che una parte dei geni codifica per catene polipeptidiche, mentre un'altra produce RNA che modula l'espressione genica.
Modificato alle 2024-02-01 11:26:35Questa mappa concettuale, realizzata con un software di mappatura mentale (es. EdrawMind), illustra la classificazione scientifica degli Esapodi, dividendoli in due classi principali: Entognatha e Insecta. La classe Entognatha è ulteriormente suddivisa in tre sottoclassi (Oligo-entomata, Myri-entomata, Poly-entomata) con i rispettivi ordini (Collembola, Protura, Diplura). La classe Insecta, invece, è divisa in due sottoclassi: Apterygota (con l'ordine Thysanura) e Pterygota. Quest'ultima si suddivide in Eso-pterygota (con ordini come Efemeroptera, Odonata, Blattodea) e Endo-pterygota (con ordini come Holometabola, Neuroteri, Tricotteri). All'interno della classe Insecta, vengono anche descritte le diverse forme di metamorfosi (incompleta, eterometabola, varianti, neometabola e olometabola), con i relativi stadi di sviluppo. Questo diagramma è uno strumento essenziale per lo studio della zoologia degli artropodi.
Questa mappa, realizzata con un software di mappatura mentale (es. EdrawMind), illustra i mezzi di controllo agronomici, con l'obiettivo di rendere difficile la vita degli insetti e intervenire sulla gestione dell'agroecosistema. Il diagramma si articola in due sezioni principali: la scelta varietale delle piante, che include l'uso di materiale sano e certificato, la selezione di cultivar con resistenze ecologiche e genetiche, e la considerazione delle esigenze di mercato; e le tecniche colturali, che comprendono operazioni come la semina, le rotazioni, le consociazioni, le lavorazioni, la fertilizzazione, l'irrigazione, il diserbo e la raccolta. Queste tecniche mirano a aumentare la complessità dell'agroecosistema, ridurre la stanchezza del terreno e gestire le risorse in modo sostenibile. La mappa è uno strumento essenziale per la progettazione a lungo termine di sistemi agricoli integrati.
Questa mappa, realizzata con un software di mappatura mentale (es. EdrawMind), illustra la classificazione scientifica degli Esapodi, dividendoli in due classi principali: Entognatha e Insecta. La classe Entognatha è ulteriormente suddivisa in tre sottoclassi (Oligo-entomata, Myri-entomata, Poly-entomata) con i rispettivi ordini (Collembola, Protura, Diplura). La classe Insecta, invece, è divisa in due sottoclassi: Apterygota (con l'ordine Thysanura, es. Pesciolini d'argento) e Pterygota. Quest'ultima si suddivide in Eso-pterygota (caratterizzati da metamorfosi eterometabola) e Endo-pterygota (caratterizzati da metamorfosi olometabola). Questo diagramma è uno strumento chiaro per studiare la tassonomia e la biologia degli artropodi a sei zampe.
Questa mappa concettuale, realizzata con un software di mappatura mentale (es. EdrawMind), illustra la classificazione scientifica degli Esapodi, dividendoli in due classi principali: Entognatha e Insecta. La classe Entognatha è ulteriormente suddivisa in tre sottoclassi (Oligo-entomata, Myri-entomata, Poly-entomata) con i rispettivi ordini (Collembola, Protura, Diplura). La classe Insecta, invece, è divisa in due sottoclassi: Apterygota (con l'ordine Thysanura) e Pterygota. Quest'ultima si suddivide in Eso-pterygota (con ordini come Efemeroptera, Odonata, Blattodea) e Endo-pterygota (con ordini come Holometabola, Neuroteri, Tricotteri). All'interno della classe Insecta, vengono anche descritte le diverse forme di metamorfosi (incompleta, eterometabola, varianti, neometabola e olometabola), con i relativi stadi di sviluppo. Questo diagramma è uno strumento essenziale per lo studio della zoologia degli artropodi.
Questa mappa, realizzata con un software di mappatura mentale (es. EdrawMind), illustra i mezzi di controllo agronomici, con l'obiettivo di rendere difficile la vita degli insetti e intervenire sulla gestione dell'agroecosistema. Il diagramma si articola in due sezioni principali: la scelta varietale delle piante, che include l'uso di materiale sano e certificato, la selezione di cultivar con resistenze ecologiche e genetiche, e la considerazione delle esigenze di mercato; e le tecniche colturali, che comprendono operazioni come la semina, le rotazioni, le consociazioni, le lavorazioni, la fertilizzazione, l'irrigazione, il diserbo e la raccolta. Queste tecniche mirano a aumentare la complessità dell'agroecosistema, ridurre la stanchezza del terreno e gestire le risorse in modo sostenibile. La mappa è uno strumento essenziale per la progettazione a lungo termine di sistemi agricoli integrati.
Questa mappa, realizzata con un software di mappatura mentale (es. EdrawMind), illustra la classificazione scientifica degli Esapodi, dividendoli in due classi principali: Entognatha e Insecta. La classe Entognatha è ulteriormente suddivisa in tre sottoclassi (Oligo-entomata, Myri-entomata, Poly-entomata) con i rispettivi ordini (Collembola, Protura, Diplura). La classe Insecta, invece, è divisa in due sottoclassi: Apterygota (con l'ordine Thysanura, es. Pesciolini d'argento) e Pterygota. Quest'ultima si suddivide in Eso-pterygota (caratterizzati da metamorfosi eterometabola) e Endo-pterygota (caratterizzati da metamorfosi olometabola). Questo diagramma è uno strumento chiaro per studiare la tassonomia e la biologia degli artropodi a sei zampe.
Espressione genica Protagonisti --> Classi RNA
Geni trascritti
Non tradotti
Messaggero
Ottenuto
Trascrizione
Usato
Traduzione
Dai ribosomi
Lunghezza variabile
Dipende gene
Bassa emivita
Ribosomale
Fa parte
Ribosomi
Organelli sintesi proteica
2 subunità
Piccola
Pro
30S
21 proteine
rRNA 16S
Lega sequenza
Shine Dalgarno
Corretta assosciazione
Sub piccola
mRNA
Contenuta
mRNA
5'UTR
Regione
Trascritta
Non tradotta
Euca
40S
33 proteine
rRNA 18S
+ abbondante
Lega sequenza
Kozak
Contenuta mRNA
5'UTR
Regione
Trascritta
Non tradotta
Corretta assosciazione
Sub piccola
mRNA
Grande
Pro
50S
31 proteine
rRNA
5S
23S
Ribozima
Peptil-transferasi
Euca
60S
49 proteine
rRNA
5,85S
28S
+ abbondante
Ribozima
Peptil-transferasi
Uniscono
3 siti
E
Uscita
tRNA scarico
P
Alloggia
tRNA
porta catena crescente
A
tRNA con aa
successivo
Transfer
Funzione
Trasporta aa
Sui ribosomi
Decifra codice genetico
Struttura
Trifoglio
70-90 nucleotidi
3'
Sito attacco aa
Amminoacilazione
Caricamento tRNA
Ad opera
Amminoacil-tRNA sintetasi
Tante per quante sono gli aa
1. aa e ATP
Legano
Enzima
Li unisce
Rilascia due Pi
2. tRNA
Si lega
All'enzima
Trasferisce
aa
Amminoacil-tRNA
Molta energia
Usata legame peptidico
Coda CCA
Tri-nucleotide
Altamente conservato
Pro
Trascritta
Euca
Aggiunta nel processamento tRNA
Estremità opposta
Anti-codone
Sito appaiamento mRNA
Fenomeno osservato
Wooble
Nucleotide 3 base
Legame meno severo
No 61 tRNA
Quanti sono codoni
Anticodone può leggere
+ codoni
Stesso aa
es. Serina
3 anticodoni
x 6 codoni
Cambia solo il 3 nucleotide
Small nuclear
Localizzato
Nucleolo
Ruoli
Partecipa
Maturazione mRNA
Splicing
Trascrive rRNA > dimensioni
23S
28S
16S
18S
Small interfering
Micro interfering
ruolo regolazione genica
Piccoli
Doppia elica
Trascrizione
Caratteristiche
Da DNA
A mRNA
Differenze duplicazione
Filamento
Uno solo
Una parte
Enzima
RNApoli
Segue principio
Co-linearità
Ordine nucleotidi RNA
Dettato
DNA stampo
Gene
Sequenza nucleotidica
DNA
Codifica
Prodotto genico primario
RNA
Catalitico
Strutturale
Peptide
Distinto
1. Promotore
Regione
1. A monte sequenza codificante
2. Costituita sequenze consenso
3. Lega RNA poli
Inzio trascrizione
Geni
1
+
mRNA policistronico
Codificano per peptidi stessa via bio-sintetica
Stesso promotore
Poli-cistroni/operoni
4. Non trascritta
Serve solo
Corretto posizionamento
RNA poli
Pro
Sequenze consenso
-10 nucloetidi da +1
TATA-Box
Ricca
A
T
TATAAT
-35 da +1
GC-Box
TTGACA
Euca
Si legano TF
Presenta
Elementi di regolazione
Cis vicinanza
CAAT-Box
Sito legame diversi TF
TATA-Box
Facilita legame RNApoli
GC-Box
TF specifico SP1
Determinano efficacia trascrizione
Trans lontananza
TF legano promotori
Scopo
Stimolare
Inibire
Legame RNApoli
Enhancer
Aumentare
Intensificano
Trascrizione
Sequenze lontane migliaia di basi
Monte
Valle
Possono avvicinarsi
Grazie a proteine
Ripiegano il DNA
Silencer
Rellentano velocità
Trascrizione
2. Sequenza trascritta
Contiene
Sequenza codificante
Composta
Pro
Solo
Esoni
Euca
Introni
Intervening sequence
NON codificano per un prodotto genico
Trascritti
Non tradotti
> parte del gene
Possono contenere
Esoni
Expressing sequence
Codificano per un prodotto genico
Trascritti
Tradotti
Piccoli rispetto
3. Sequenza terminatrice
Termina trascrizione
Trascrizione RNApoli
Sintetizza ex-novo
mRNA
Catalizza legame fosfodiesterico
Tra ribo-nucleotidi liberi
No attività eso-nucleasica
Pro
solo 1
Struttura
Oleo-enzima
Fattore
Prostetico (co-fattore)
Nucleo enzimatico
2 sub-unità alfa
Tengono unito complesso
1 beta
Sito legame nucleotidi
1 beta°
Lega filamento stampo
Proteico (apo-enzima)
Fattore sigma
Permette legame RNApoli
Promotore
Attività elicasica
Euca
5
I.
Localizzata nucleolo
Trascrive geni
rRNA
> dimensioni
28S
18S
5.8S
II.
Localizzata nucleo
Trascrive geni
mRNA
Codificano
Catene polipeptidiche
Alcuni
snRNA
miRNA
III.
Localizzata nucleo
Trascrive geni
tRNA
rRNA
5S
Alcuni
snRNA
IV. e V
Solo piante
Coinvolte processi
Metilazione
Demetilazione
Trascrizione PROCARIOTI
Inizio
1. Assemblaggio complesso
RNApoli-oloenzima
2. Lega
Debolmente
GC-box
Ad opera CAP
Catabolite activating protein
Rende + accessibile promotore
Forte
TATA-box
3. Causa
Despiralizzazione
20 paia di basi
Bolla di replicazione
Allungamento
1. Rilascio fattore sigma
Dopo trascrizione
8-9 ribo-nucleotidi
2. RNApoli
Velocità
30-50 nucleotidi/s
Si muove
5-->3'
Aggiunge ribo-nucleotidi
Sul filamento
3'-->5'
3. Doppi elica ibrida
DNA-mRNA
Temporanea
Terminazione
2
Eventi
Dissociazione RNApoli
Rilascio mRNA
Citoplasma
Processi
RHO-dipendente
Elicasi
Attività ATP-asica
Idrolizza ATP
Ricava energia
Processo
1. Lega mRNA
Precisa sequenza
2. Insegue la catena
Fino RNApoli
3. Arrivata
Coadiuvando distacco
RHO-indipendente
Terminatore intrinseco
Strutture intra-molecolari
Stem loop
Forcina
Presentano
Stelo
Ricco
G
C
Seguito
5-6 residui U
Appaiano debolmente DNA stampo
Processo
1. Proteina legata RNApoli
lega
2. Causa
Arresto temporaneo
RNApoli
3. Pausa
Coincide
Sintesti sequenza poli-uracile
Causa legami instabili
Duplex DNA-mRNA
Trascrizione EUCARIOTI
Inizio
1. Piegamento DNA 80°
Ad opera
TFII D
2 subunità
TAFs
Tata binding protein
Lega tata-box
Si legano
TF
Fattori in trans
2 A
2 B
Saldano legame
RNapoli
2. RNapoli
3. TF2F
Legano
TF2H
Attività elicasica
Despiralizzazione
Separazione filamenti
Separazione legami H
Fosforila
Dominio chinasico
RNApoli
Attivazione
Fomazione bolla di replicazione
TF2J
TF2E
Formazione complesso inizio
Dissociazioni tutti TF tranne
D
H
Ruolo elicasico
Allungamento
RNApoli
Si muove
5-->3'
Aggiunge ribo-nucleotidi
Sul filamento
3'-->5'
Doppi elica ibrida
DNA-mRNA
Temporanea
Complesso
Massima stabilità
Terminazione
Meccanismi poco noti
Dipende RNApoli
I
Richiede proteina
Lega l'RNA
II
Richiede
Poli-A-polimerasi
Riconosce sito
Taglio
Poliadenilazione
3' mRNA
III
Simile
Pro
Non presenta forcina
Tratto ricco U
Instabilità legami
Duplex
Dissociazione mRNA
Trascrizione EUCARIOTI
Maturazione
mRNA prima uscire nucleo
Modificazioni
1. Cappuccio 5' (capping)
Dopo sintesi 25 nucleotidi
Processo
3 enzimi RNA
1. Tri-fosfatasi
Rimuove Pi
Punto di inizio
Di-fososfato
2. Guanilil-transferasi
Lega guanosina monofosfato
3. Metil-transferasi
Metila guanina
Riconoscibile
Funzioni
Protegge
mRNA
Degradazione
Sito riconoscimento
Ribosomi
2. Coda poli A 3'
Processo
1. mRNA tagliato
Poli-adenilazione
AAUAAA
10-30 nucl
Monte sito di taglio
2. Aggiunta
100-200 residui A
Funzioni
Trasporto nucleo
Cito
> stabilità
3. Splicing
Rimozione introni
Prima mRNA raggiunga
Ribosomi
Quadro lettura continuo
2 reazione trans-esterificazione
2 modi
Processo auto-catalitico
Trans-esterificazione
1
OH A
Punto di ramificazione
Attacca Pi
Nucleotidi introne 5'
Cappio
2
OH esone libero
Attacca
Pi dell'esone attaccato all'introne
Rilascio introne
Legame
Esone-esone
Spliceosoma
Ribo-nucleoproteine
5 RNA U
1
Lega sito splicing 5'
2
Lega all'A
Richiede ATP
4
5
6
SI uniscono
Rilasciano
Introne
Legano
Esone-esone
150 proteine
Alternativo
Introni escissi
Diversamente
Arrgiamento diverso esoni
Diverse proteine
Isoforme
1 trascitto
Exson shuffling
Rimescolamento esone
Domini
Rimescolati
Nuove proteine
Macchina
TRADUZIONE ESPERIMENTI
Garrod 1941
Alcaptonuria
Malattia
Urine nere
Contatto con O2
Pazienti
Affetti
Non metabolizzavano
Acido omogentisico
Via biosintetica tirosina
Sani
Si
Scisso in
CO2
H2O
Colore normale
Relazione geni metabolismo
Beadle e Tatum 1942
Mussa rossa pane
Causata
Neurospora Crassa
Fungo Wilde type
Vive
Terreno minimo
Sali inorganici
Vitamine
Biotina
Fonte di C
Sintetizza da solo
Molecole complesse
Irradiarono con raagi X
Mutanti nutrizionali
Auxotrofi
Non in grado
Crearono
Mutanti
x via biosintetica
Arginina
Gene arg
E
Catalizza reazione
Ottenere
Ornitina
Precursore
Mutato
Non avvine
Via prosegue
Solo se viene fornita
F
Catalizza reazione
Ornitina
Citrullina
Mutato
Non avvine
Via prosegue
Solo se viene fornita
G
Catalizza reazione
Citrullina
Arginino-succinato
Mutato
Non avvine
Via prosegue
Solo se viene fornita
H
Catalizza reazione
Arginino-succinato
Arginina
Mutato
Non avvine
Via prosegue
Solo se viene fornita
Correlazione diretta
1 Gene
1 Enzimi
Linus Pauling
Anemia falciforme
Codifica proteina
Emoglobina
Anomale
Mancato trasporto O2
1 gene 1 proteina
Studi successivi
1 gene 1 catena polipeptidica
Emoglobina
Mancata produzione 1 catena polipetidica
Oggi
DNA
1 parte
1 gene + catene polipeptidiche
L'altra
RNA
Modulano espressione genica
TRADUZIONE
Codice genetico
Info nucleotidica
Indica
Sequenza aa
Triplette
Codoni
3 nucleotidi
1 aa
Dimostrazione
Strumento matematico
Gamow 1960
4^n
n
N° nucleotidi x 1 aa
Provarono
1
4 aa
Sono 20
Esclusa
2
16 aa
Esclusa
3
64 aa
Teoria corretta
Crick e altri
Teoria corretta
3 nucleotidi
1 aa
Niremberg
Esperimento
Sintesi proteica in vitro
Estratto batterico
Trattato DNAasi
Contenente
Ribosomi
tRNA
rRNA
Aggiunse
mRNA
Lunghi
1 base ripetuta
UUU
Fenil-alanina
AAA
Lisina
CCC
Prolina
GGG
Glicina
Identificazione 4 codoni
Corti
1 codone
Identificazione 50 codoni
Identificazione 64 codoni
1967
60
aa
3 non senso/stop
Punto frase
UAA
UAG
UGA
1 codone inizio
AUG
Metionina
Formil-metionina
1 solo codone
1 aa
Metionina
Trp
+ di 1 codone
1 aa
Degenerati/ridondanti
TRADUZIONE FASI
Inizio
Procarioti
Generalità
Precisa sequenza
Shine Dalgarno
Trascritta
Non tradotta
Ricca purine
AGGAGG
3-10 nucleotidi monte
sito inizio
Valle promotore
Permette
Ribosoma
Ancorarsi
Iniziare
Traduzione
Corretta fase lettura
Processo
Subunità piccola
1. Lega
mRNA
2. Scorre fino
Codone inizio
AUG Formil-metionina
3. Si legano
IF
3
Viene rilasciato
2
Favorisce
Legame
tRNA iniziatore speciale
Corretto posizionamento
Complesso di inizio 30S
4. Riconsce
Anti-shine Dalgarno
rRNA 16S
Eucarioti
Generalità
Precisa sequenza
Kozak
Trascritta
Non tradotta
Presenta
Codone inizio AUG
Permette
Ribosoma
Ancorarsi
Iniziare
Traduzione
Corretta fase lettura
Processo
Subunità piccola
1. Lega
mRNA
2. Scorre fino
Codone inizio
AUG metionina
tRNA iniziatore speciale
Si lega
Si legano IF
3. Corretto posizionamento
Rilascio
eIF4
A
B
G
Aggiunta 60S
Formazione EPA
Allungamento
aa aggiunti
Formazione
Legame peptidico
Peptil-transferasi
Ribo-zima
rRNA
Pro
23s
Euca
28S
Processo
1. Amminoacil-tRNA
Legato
Fattore allugamento
AF
Forma attiva
Legato al GTP
Lega mRNA
AF
Idrolizza GTP
Si stacca
2. aa presente sito P
Formil-metionina
Metionina
Tagliato
Legato all'aa
tRNA sito A
2 aa sito A
3. Ribosoma
Usa GTP
X muoversi
4. tRNA
Traslocano di posizione
Sito
E
tRNA
Scarico
P
tRNA catena nascente
A
tRNA nuovo
Velocità
Cicli/s
15-20
Pro
1-3
euca
Polisoma/ poliribosoma
mRNA
Letto contemporeamente da + ribo
Terminazione
Codone STOP mRNA
Posiziona sito A
Aggiunta acqua
Rilascio
Catena polipetidica
Disassemblaggio
Ribosomi
Si unisce 50S
Rilascio IF
Formazione EPA
TRADUZIONE Modifiche post-traduzionali
Definiscono
Destinto
Attività
Proteine
1. Ripiegamento proteine
Definisce struttura
Primaria
Secondaria
Terziaria
Quaternaria
Non sufficiente definire
Proteina funzionale
2. Localizzazione in specifici compartimenti
Es. Rubisco
Subunità
Piccola
Codificata gene
Nucleare
Trasportata
Cloro
Peptide di transito
Si unisce
Grande
Codificata gene
Cloroplastico
Funzione
Fissazione CO2
Nel cloroplasto
3. Glicosilazione
Aggiunta zuccheri
Apparato del golgi
Importante
Indirizzamento
Riconoscimento
Funzione
Giusto ripiegamento
Protezione ezimi
Proteasi
4.Fosforilazione
Aggiunta Pi
Particolari aa
Serina
Treonina
Alterano forma peptide
Ad opera
Chinasi
Azione
Fosforilazione
Attivazione
Proteina
De-fosforilazione
Inattivazione proteina
Ad opera
Fosfatasi
Proteolisi
Ubiquitinazione
Funzione
Degradazione proteine
Via proteosoma
Enzima E3
Ligasi
1. Lega proteina bersaglio
2. Aggiunge copie multiple di ubiquitina
Proteina 76 aa
Segnale riconosciuto
3. Proteina ubiquitinata
Entra proteosoma
Presenta proteasi
Rompe legami peptidici
4. Fuoriescono aa liberi
Riutilizzati
Proteasi
Rompe peptide
Diversi ripiegamenti
Comunicano
Cross-talk
AA
Composizione
Gruppo
NH3
COOH
H
R
Determina caratteristiche
Chimico
Fisiche
Non polari
Acidi
Alifatici
Aromatici
Polari carica
+
-
Neutra
Legati C centrale
Struttura
Primaria
Legame peptidico
Collana di perle
Secondaria
Peptidico + legami H
Alfa elica
Beta-foglietto
Terziaria
Peptidico + legami H + ponte solfuro
Quaternaria
+ catene poli-peptidiche
Emoglobina
Rubisco