Biologia molecolare della cellula 6/e 2016 (accesso web)

Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter

Biologia molecolare della cellula

Quinta edizione 2009

• Trad. di G. Corte, F. Ghiotto, R. Quarto, rev. di G. Corte

Indice

INTRODUZIONE ALLA CELLULA

Cellule e genomi

Le caratteristiche universali delle cellule sulla Terra

Tutte le cellule conservano la loro informazione ereditaria nello stesso codice chimico

lineare (DNA)

Tutte le cellule replicano la loro informazione ereditaria mediante polimerizzazione su uno stampo

Tutte le cellule trascrivono porzioni della loro informazione ereditaria nella stessa forma intermedia (RNA)

Tutte le cellule usano proteine come catalizzatori

Tutte le cellule traducono RNA in proteina  allo stesso modo

Il frammento di informazione genetica che corrisponde ad una proteina è un gene

La vita richiede energia libera

Tutte le cellule funzionano da fabbriche  biochimiche che utilizzano le stesse unità molecolari di base

Tutte le cellule sono racchiuse da una membrana plasmatica attraverso la quale devono passare  i nutrienti e i materiali di rifiuto

Una cellula vivente può esistere con meno  di 500 geni

La diversità dei genomi  e l’albero della vita

Le cellule possono essere alimentate da varie fonti  di energia libera

Alcune cellule fissano azoto e anidride carbonica  per le altre

La diversità biochimica più grande si osserva  fra le cellule procariotiche

L’albero della vita ha tre ramificazioni principali:  i batteri, gli archei e gli eucarioti

Alcuni geni evolvono rapidamente; altri sono altamente conservati

La maggior parte dei batteri e degli archei  ha 1000-6000 geni

Nuovi geni sono generati da geni preesistenti

Duplicazioni di geni danno origine a famiglie di geni correlati all’interno di una singola cellula

I geni possono essere trasferiti fra organismi, sia in laboratorio che in natura

Il sesso porta a scambi orizzontali di informazione genetica all’interno di una specie

La funzione di un gene può spesso essere dedotta dalla sua sequenza

Più di 200 famiglie di geni sono comuni a tutti e tre i rami principali dell’albero della vita

Le mutazioni rivelano le funzioni dei geni

I biologi molecolari si sono concentrati su E. coli

L’informazione genetica negli eucarioti

Le cellule eucariotiche possono avere avuto origine come predatori

Le cellule eucariotiche attuali si sono evolute da una simbiosi

Gli eucarioti hanno genomi ibridi

I genomi eucariotici sono grandi

I genomi eucariotici sono ricchi di DNA regolatore

Il genoma definisce il programma dello sviluppo multicellulare

Molti eucarioti vivono come cellule solitarie:  i protisti

Un lievito serve da modello eucariotico minimo

I livelli di espressione di tutti i geni di un organismo possono essere monitorati simultaneamente

Per dare un senso alle cellule abbiamo bisogno della matematica, di computer e di informazioni quantitative

L’Arabidopsis è stata scelta fra 300 000 specie come vegetale modello

Il mondo delle cellule animali è rappresentato da un verme, da una mosca, da un topo e da un essere umano

Lo studio della Drosophila fornisce una chiave per lo sviluppo dei vertebrati

Il genoma dei vertebrati è un prodotto di duplicazione ripetuta

La ridondanza genetica è un problema per i genetisti, ma crea opportunità per l’evoluzione degli organismi

Il topo serve da modello per i mammiferi

Gli esseri umani manifestano le proprie peculiarità

Nei dettagli siamo tutti diversi

Problemi

Bibliografia

Chimica e biosintesi cellulari

I componenti chimici di una cellula

Le cellule sono formate da pochi tipi di atomi

Gli elettroni più esterni determinano il modo in cui gli atomi interagiscono 50

I legami covalenti si formano per condivisione di elettroni

Esistono diversi tipi di legami covalenti

Un atomo spesso si comporta come se avesse un raggio fisso