Russell  i Genetica, Edises. € 78
Programma di massima 1. Introduzione alla genetica 2. DNA: il materiale genetico 3. La replicazione del DNA 4. Controllo genetico delle proteine 5. Espressione genica: trascrizione 6. L’espressione genica: la traduzione 10. La genetica mendeliana 11. Base cromosomica dell’ereditarietà, ecc. 12. Estensioni dell’analisi genetica mendeliana 13. Mappatura dei geni negli eucarioti 16-17. Regolazione dell’espressione genica 22. Genetica di popolazioni
Cap. 1 Introduzione alla genetica pp. 1-30
Quattro cose importanti Variabilità  Eredità Riepilogo sulla cellula Il pensiero evoluzionista
Variabilità
Variabilità Aa aa AA Fenotipo  Genotipo
Vocabolario essenziale Fenotipo : l’insieme della caratteristiche visibili di un individuo Genotipo:  l’insieme delle informazioni genetiche trasmesse dai genitori ai figli Carattere:  una caratteristica fenotipica Gene:  l’unità funzionale della trasmissione genetica Allele:  una delle forme alternative che un gene può avere Inoltre: I geni sono fatti di DNA, il fenotipo di proteine “ Dogma” centrale della biologia:  il DNA fa l’RNA, l’RNA fa le proteine, e mai viceversa
Solo se c’è variabilità si può comprendere il rapporto fra fenotipo e genotipo Tipizzazione di molti geni in pazienti e controlli Correlazione fra fenotipi e varianti alleliche pazienti  controlli
Variabilità geografica (nello spazio). Le quattro varietà di rosella,  Platycercus eximius
Variabilità diacronica (nel tempo). Forme umane anatomicamente arcaiche e moderne
Biodiversità e attività umane
Variabilità : il punto di partenza per ogni analisi genetica o evoluzionistica è l’osservazione che un certo carattere, o complesso di caratteri, è variabile
Quattro cose importanti Variabilità  Eredità Riepilogo sulla cellula Il pensiero evoluzionista
Eredità Genitori e figli si assomigliano Individui imparentati si assomigliano Individui di popolazioni vicine si assomigliano Individui di specie affini si assomigliano  Perché? Ieri: Perché hanno in comune dei fattori ereditari (geni) che determinano l’eredità di caratteri comuni:  Genetica formale Oggi: Perché hanno in comune tratti di DNA ereditati dai genitori:  Genetica molecolare
Eredità: il DNA       5' -  G T A A T C C T C  - 3'                    |  |  |  |  |  |  |  |  |       3' -  C A T T A G G A G  - 5'                              
Eredità: il DNA       5' -  G T A A T C C T C  - 3'                    |  |  |  |  |  |  |  |  |       3' -  C A T T A G G A G  - 5'     gruppo fosforico zucchero: desossiribosio
Eredità: il DNA
Quattro cose importanti Variabilità  Eredità Riepilogo sulla cellula DNA, RNA, proteine Cellula eucariote e procariote Cromosomi Mitosi e meiosi Il pensiero evoluzionista
Alcuni eucarioti importanti
Quanto DNA in una cellula? Nell’uomo: 6 miliardi di paia di basi nei 46 cromosomi 1 base    0,8 m μ 6 miliardi di basi    5 m di DNA in 5-20  μ 5-20  μ
Quanto DNA in una cellula? 6 miliardi di paia di basi 1 base    0,8 m μ 6 miliardi di basi    5 m di DNA in 5-20  μ Foglio A4, 60 battute per riga. 30 righe = 1800 basi su ogni foglio, due facciate    2000 basi Se 100 fogli = 1 cm 6 miliardi di paia di basi    15000 cm = 150 m
Il DNA fa l’RNA, l’RNA fa le proteine, e mai viceversa   Più precisamente: l’informazione biologica procede, con pochissime eccezioni, dal DNA all’RNA e dall’RNA alle proteine
 
Eucarioti
Procarioti
Aploidia, diploidia
Come sono fatti i cromosomi
 
Mitosi
Sono i  microtubuli a far migrare i cromatidi
 
 
Meiosi
Nella meiosi i cromosomi omologhi si scambiano tratti di DNA: crossing-over
 
divisione del centromero
Alla meiosi si formano nuove combinazioni di cromosomi e i cromosomi non sono più gli stessi Ad ogni generazione compaiono delle novità
Quattro cose importanti Variabilità  Eredità Riepilogo sulla cellula Il pensiero evoluzionista
L’origine del pensiero evoluzionista Tutti gli esseri creati La grande catena degli esseri (Ray 1690) Teoria uniformitaria: gli stessi processi agiscono nel presente e nel passato (Hutton 1788) I geologi scoprono che le rocce hanno età diverse (Buffon 1788)
L’origine del pensiero evoluzionista Lamarck (1809):  La vita sorge spontaneamente dalla materia inanimata.  Organismi diversi discendono da antenati comuni.  L’ambiente guida il cambiamento da forme viventi semplici a forme complesse.  L’uso e il disuso alterano la morfologia
L’origine del pensiero evoluzionista Darwin (1859): L’Origine delle specie per selezione naturale: Tutti gli organismi discendono con modifiche da antenati comuni Le modifiche dipendono principalmente dall’azione della  selezione naturale  su una variabilità preesistente. Mortalità differenziale Fertilità differenziale
La biologia moderna è la biologia evoluzionista. Pensare in termini evoluzionistici significa chiedersi: Ma perché le cose sono come sono e non sono diverse? e cercare una risposta nell’adattamento degli organismi all’ambiente Allora: Perché c’è la ricombinazione? Perché, attraverso milioni di generazioni, gli organismi hanno mantenuto un meccanismo meiotico che cambia le carte in tavola a ogni passaggio? Perché si sono affermati questi organismi e non altri in cui la meiosi non avesse un effetto così forte?
L’evoluzione come fatto e come teoria Ci sono diverse teorie evoluzionistiche, che differiscono per il ruolo assegnato al caso e alla selezione naturale Ma che gli organismi siano discesi da antenati comuni attraverso cambiamenti evolutivi è un  fatto , che le varie teorie cercano di spiegare
Sintesi 01 Senza variabilità non si fa genetica  La genetica studia la trasmissione ereditaria delle caratteristiche biologiche Cose da ricordare sulla cellula DNA, RNA, proteine Cellula eucariote e procariote Cromosomi Mitosi e meiosi Niente ha senso in biologia se non viene interpretato in chiave evoluzionistica

Genetica 01

  • 1.
    Russell iGenetica, Edises. € 78
  • 2.
    Programma di massima1. Introduzione alla genetica 2. DNA: il materiale genetico 3. La replicazione del DNA 4. Controllo genetico delle proteine 5. Espressione genica: trascrizione 6. L’espressione genica: la traduzione 10. La genetica mendeliana 11. Base cromosomica dell’ereditarietà, ecc. 12. Estensioni dell’analisi genetica mendeliana 13. Mappatura dei geni negli eucarioti 16-17. Regolazione dell’espressione genica 22. Genetica di popolazioni
  • 3.
    Cap. 1 Introduzionealla genetica pp. 1-30
  • 4.
    Quattro cose importantiVariabilità Eredità Riepilogo sulla cellula Il pensiero evoluzionista
  • 5.
  • 6.
    Variabilità Aa aaAA Fenotipo Genotipo
  • 7.
    Vocabolario essenziale Fenotipo: l’insieme della caratteristiche visibili di un individuo Genotipo: l’insieme delle informazioni genetiche trasmesse dai genitori ai figli Carattere: una caratteristica fenotipica Gene: l’unità funzionale della trasmissione genetica Allele: una delle forme alternative che un gene può avere Inoltre: I geni sono fatti di DNA, il fenotipo di proteine “ Dogma” centrale della biologia: il DNA fa l’RNA, l’RNA fa le proteine, e mai viceversa
  • 8.
    Solo se c’èvariabilità si può comprendere il rapporto fra fenotipo e genotipo Tipizzazione di molti geni in pazienti e controlli Correlazione fra fenotipi e varianti alleliche pazienti controlli
  • 9.
    Variabilità geografica (nellospazio). Le quattro varietà di rosella, Platycercus eximius
  • 10.
    Variabilità diacronica (neltempo). Forme umane anatomicamente arcaiche e moderne
  • 11.
  • 12.
    Variabilità : ilpunto di partenza per ogni analisi genetica o evoluzionistica è l’osservazione che un certo carattere, o complesso di caratteri, è variabile
  • 13.
    Quattro cose importantiVariabilità Eredità Riepilogo sulla cellula Il pensiero evoluzionista
  • 14.
    Eredità Genitori efigli si assomigliano Individui imparentati si assomigliano Individui di popolazioni vicine si assomigliano Individui di specie affini si assomigliano Perché? Ieri: Perché hanno in comune dei fattori ereditari (geni) che determinano l’eredità di caratteri comuni: Genetica formale Oggi: Perché hanno in comune tratti di DNA ereditati dai genitori: Genetica molecolare
  • 15.
    Eredità: il DNA     5' - G T A A T C C T C - 3'                 | | | | | | | | |      3' - C A T T A G G A G - 5'                             
  • 16.
    Eredità: il DNA     5' - G T A A T C C T C - 3'                 | | | | | | | | |      3' - C A T T A G G A G - 5'     gruppo fosforico zucchero: desossiribosio
  • 17.
  • 18.
    Quattro cose importantiVariabilità Eredità Riepilogo sulla cellula DNA, RNA, proteine Cellula eucariote e procariote Cromosomi Mitosi e meiosi Il pensiero evoluzionista
  • 19.
  • 20.
    Quanto DNA inuna cellula? Nell’uomo: 6 miliardi di paia di basi nei 46 cromosomi 1 base  0,8 m μ 6 miliardi di basi  5 m di DNA in 5-20 μ 5-20 μ
  • 21.
    Quanto DNA inuna cellula? 6 miliardi di paia di basi 1 base  0,8 m μ 6 miliardi di basi  5 m di DNA in 5-20 μ Foglio A4, 60 battute per riga. 30 righe = 1800 basi su ogni foglio, due facciate  2000 basi Se 100 fogli = 1 cm 6 miliardi di paia di basi  15000 cm = 150 m
  • 22.
    Il DNA fal’RNA, l’RNA fa le proteine, e mai viceversa Più precisamente: l’informazione biologica procede, con pochissime eccezioni, dal DNA all’RNA e dall’RNA alle proteine
  • 23.
  • 24.
  • 25.
  • 26.
  • 27.
    Come sono fattii cromosomi
  • 28.
  • 29.
  • 30.
    Sono i microtubuli a far migrare i cromatidi
  • 31.
  • 32.
  • 33.
  • 34.
    Nella meiosi icromosomi omologhi si scambiano tratti di DNA: crossing-over
  • 35.
  • 36.
  • 37.
    Alla meiosi siformano nuove combinazioni di cromosomi e i cromosomi non sono più gli stessi Ad ogni generazione compaiono delle novità
  • 38.
    Quattro cose importantiVariabilità Eredità Riepilogo sulla cellula Il pensiero evoluzionista
  • 39.
    L’origine del pensieroevoluzionista Tutti gli esseri creati La grande catena degli esseri (Ray 1690) Teoria uniformitaria: gli stessi processi agiscono nel presente e nel passato (Hutton 1788) I geologi scoprono che le rocce hanno età diverse (Buffon 1788)
  • 40.
    L’origine del pensieroevoluzionista Lamarck (1809): La vita sorge spontaneamente dalla materia inanimata. Organismi diversi discendono da antenati comuni. L’ambiente guida il cambiamento da forme viventi semplici a forme complesse. L’uso e il disuso alterano la morfologia
  • 41.
    L’origine del pensieroevoluzionista Darwin (1859): L’Origine delle specie per selezione naturale: Tutti gli organismi discendono con modifiche da antenati comuni Le modifiche dipendono principalmente dall’azione della selezione naturale su una variabilità preesistente. Mortalità differenziale Fertilità differenziale
  • 42.
    La biologia modernaè la biologia evoluzionista. Pensare in termini evoluzionistici significa chiedersi: Ma perché le cose sono come sono e non sono diverse? e cercare una risposta nell’adattamento degli organismi all’ambiente Allora: Perché c’è la ricombinazione? Perché, attraverso milioni di generazioni, gli organismi hanno mantenuto un meccanismo meiotico che cambia le carte in tavola a ogni passaggio? Perché si sono affermati questi organismi e non altri in cui la meiosi non avesse un effetto così forte?
  • 43.
    L’evoluzione come fattoe come teoria Ci sono diverse teorie evoluzionistiche, che differiscono per il ruolo assegnato al caso e alla selezione naturale Ma che gli organismi siano discesi da antenati comuni attraverso cambiamenti evolutivi è un fatto , che le varie teorie cercano di spiegare
  • 44.
    Sintesi 01 Senzavariabilità non si fa genetica La genetica studia la trasmissione ereditaria delle caratteristiche biologiche Cose da ricordare sulla cellula DNA, RNA, proteine Cellula eucariote e procariote Cromosomi Mitosi e meiosi Niente ha senso in biologia se non viene interpretato in chiave evoluzionistica