ALLISON Indice

Indice
Capitolo 1
Capitolo 3
Gli inizi della biologia molecolare
L’organizzazione del genoma: dai nucleotidi
alla cromatina
1.1
1.2
Introduzione
Prospettiva storica
La comprensione dei meccanismi dell’eredità
basata sulla differenza tra piselli lisci
e rugosi: la genetica mendeliana
La comprensione della natura del materiale
ereditario: il principio trasformante è il DNA
Un approccio creativo porta all’ipotesi
un gene-un enzima
L’importanza del progresso tecnologico:
l’esperimento di Hershey-Chase
Un modello per la struttura del DNA: la doppia elica
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
1
2
3.1
3.2
2
2
6
6
9
10
10
11
Capitolo 2
3.3
3.4
3.5
3.6
La struttura del DNA
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
Introduzione
La struttura primaria: i componenti
degli acidi nucleici
Gli zuccheri a cinque atomi di carbonio
Le basi azotate
Il gruppo funzionale fosfato
Nucleosidi e nucleotidi
Il significato di 5’ e di 3’
La nomenclatura dei nucleotidi
La lunghezza del DNA e dell’RNA
La struttura secondaria del DNA
Fra le basi si formano legami idrogeno
L’impilamento delle basi stabilizza chimicamente
la doppia elica del DNA
La struttura della doppia elica di Watson-Crick
Le diverse caratteristiche delle forme alternative
della doppia elica
Il DNA può subire una separazione reversibile
dei filamenti
Strutture secondarie insolite del DNA
Strutture scivolate
Strutture cruciformi
DNA a tripla elica
12
3.7
13
13
13
14
14
15
16
16
16
17
Malattia 3.1 DNA mitocondriale e malattie
I virus eucariotici a RNA
Malattia 3.2 L’influenza aviaria
I retrovirus
I viroidi
Altri patogeni subvirali
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
34
34
36
37
38
39
39
39
39
40
40
41
41
41
42
42
43
43
43
44
44
45
46
46
46
47
47
48
Capitolo 4
18
18
La versatilità dell’RNA
4.1
19
22
25
26
26
26
Malattia 2.1 L’atassia di Friedreich e il DNA a tripla elica 27
La struttura terziaria del DNA
28
Superavvolgimento del DNA
28
Le topoisomerasi “rilassano” il DNA superavvolto 29
Il significato del superavvolgimento in vivo
30
4.2
4.3
4.4
4.5
Malattia 2.2 Farmaci anticancro diretti contro
le topoisomerasi
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
Introduzione
Il genoma eucariotico
La struttura della cromatina: prospettiva storica
Gli istoni
I nucleosomi
Una collana di perle: la fibra da 10 nm
La fibra da 30 nm
Domini ad ansa
I cromosomi metafasici
Strutture alternative della cromatina
Il genoma batterico
I plasmidi
I batteriofagi e i virus a DNA dei mammiferi
I batteriofagi
Virus a DNA dei mammiferi
I genomi degli organelli: i cloroplasti
e i mitocondri
Il DNA dei cloroplasti (cpDNA)
Il DNA mitocondriale (mtDNA)
I genomi a RNA
31
32
33
33
4.6
Introduzione
La struttura secondaria dell’RNA
I motivi di struttura secondaria dell’RNA
L’RNA a basi appaiate adotta una doppia elica
di tipo A
Le eliche di RNA spesso contengono coppie
di basi non canoniche
La struttura terziaria dell’RNA
La struttura del tRNA: informazioni importanti
sui motivi strutturali dell’RNA
I motivi comuni di struttura terziaria nell’RNA
La cinetica del ripiegamento dell’RNA
L’RNA è coinvolto in una vasta gamma
di processi cellulari
Prospettiva storica: la scoperta della catalisi
da RNA
Focus 4.1 Il mondo a RNA
Il ribozima nell’introne di gruppo I di Tetrahymena
49
49
50
50
51
53
53
55
59
61
63
64
65
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4.7
INDICE
Il ribozima dell’RNasi P
I ribozimi catalizzano varie reazioni chimiche
Il meccanismo di azione dei ribozimi
I grandi ribozimi
I piccoli ribozimi
65
67
67
69
69
71
71
72
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
6.3
6.4
Focus 6.1 Le DNA polimerasi batteriche
6.5
6.6
Capitolo 5
Dai geni alle proteine
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
Introduzione
Il dogma centrale
Il codice genetico
La traduzione del codice genetico
Il ventunesimo e il ventiduesimo amminoacido
codificati geneticamente
Il ruolo dei nucleotidi modificati
nella decodificazione
Implicazioni delle preferenze per i codoni
per i biologi molecolari
La struttura delle proteine
La struttura primaria
La struttura secondaria
La struttura terziaria
La struttura quaternaria
Le dimensioni e la complessità delle proteine
Le proteine contengono domini funzionali multipli
La predizione della struttura delle proteine
La funzione delle proteine
Gli enzimi sono catalizzatori biologici
La regolazione dell’attività delle proteine da parte
di modificazioni post-traduzionali
La regolazione allosterica dell’attività delle proteine
Attivazione delle chinasi dipendenti da ciclina
Assemblaggi macromolecolari
Il ripiegamento corretto e non corretto
delle proteine
I chaperoni molecolari
La degradazione delle proteine mediata
da ubiquitina
Malattie da ripiegamento non corretto
delle proteine
Malattia 5.1 I prioni
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
73
74
74
75
La replicazione semidiscontinua del DNA
La sintesi del filamento leader è continua
La sintesi del filamento ritardato è discontinua
La replicazione del DNA nucleare nelle cellule
eucariotiche
Fabbriche di replicazione
La rimozione degli istoni alle origini di replicazione
La formazione del complesso di prereplicazione
alle origini di replicazione
104
106
106
107
107
109
109
109
109
109
Focus 6.2 La nomenclatura dei geni coinvolti
nella replicazione del DNA
L’abilitazione alla replicazione: il DNA si replica
soltanto una volta per ciclo cellulare
Svolgimento del duplex a livello delle forcelle
di replicazione
L’innesco da parte di RNA della sintesi del DNA
del filamento leader e di quello ritardato
Scambio delle polimerasi
L’allungamento dei filamenti leader e di quelli
ritardati
76
76
78
78
79
80
81
84
84
85
85
86
86
La sintesi del DNA avviene da 5’ a 3’
Le DNA polimerasi sono gli enzimi
che catalizzano la sintesi del DNA
Malattia 6.1 Il lupus eritematoso sistemico e il PCNA
6.7
La correzione delle bozze
La maturazione dei filamenti nascenti di DNA
La terminazione
La deposizione degli istoni
La replicazione del DNA degli organelli
Modelli della replicazione dell’mtDNA
La replicazione del cpDNA
114
116
119
120
120
120
121
122
122
124
125
125
125
126
Malattia 6.2 La RNasi MRP e l’ipoplasia della cartilagine
87
89
89
91
e dei peli
6.8
6.9
91
91
91
93
95
97
98
99
La replicazione a cerchio rotante
Il mantenimento dei telomeri: il ruolo
della telomerasi nella replicazione del DNA,
nell’invecchiamento e nel cancro
I telomeri
La soluzione al problema della replicazione
delle estremità
Il mantenimento dei telomeri da parte
della telomerasi
Altri modi di mantenimento dei telomeri
La regolazione dell’attività della telomerasi
Telomerasi, invecchiamento e cancro
126
127
127
129
129
130
132
132
133
Malattia 6.3 La discheratosi congenita: perdita
della funzione della telomerasi
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
Capitolo 6
La replicazione del DNA e il mantenimento
dei telomeri
137
138
139
140
Capitolo 7
6.1
6.2
Introduzione
Prospettiva storica
Informazioni sul meccanismo di replicazione
del DNA: l’esperimento di Meselson-Stahl
Informazioni sul meccanismo di replicazione
del DNA: la visualizzazione del DNA batterico
che si replica
101
101
La riparazione e la ricombinazione del DNA
7.1
101
102
7.2
Introduzione
I tipi di mutazioni e le loro conseguenze
fenotipiche
Le transizioni e le trasversioni possono portare
a mutazioni silenti, missenso e nonsenso
142
143
143
VII
VIII
© 978-88-08-16622-7
INDICE
7.3
7.4
7.5
7.6
Le inserzioni o le delezioni possono causare
mutazioni frameshift
145
L’espansione delle ripetizioni trinucleotidiche
porta a instabilità genetica
145
Le classi generali del danno al DNA
146
Cambiamenti di singole basi
146
Distorsione strutturale
146
Danno all’ossatura del DNA
147
La risposta cellulare al danno al DNA
148
Aggiramento della lesione
148
Inversione diretta del danno al DNA
150
La riparazione dei cambiamenti di singole basi
e delle distorsioni strutturali mediante
rimozione del danno al DNA
151
Riparazione per escissione delle basi
152
Riparazione delle basi male appaiate
154
Il batteriofago lambda (λ) come vettore
Strumenti 8.1 La cromatografia liquida
I vettori basati su cromosomi artificiali
Le fonti del DNA da clonare
Strumenti 8.2 La sintesi del DNA complementare
(cDNA)
Riparazione per escissione di nucleotidi
(PCR)
8.5
8.6
7.7
La riparazione delle rotture a doppio
filamento mediante rimozione del danno
al DNA
La ricombinazione omologa
e non radioattiva
Strumenti 8.5 Marcatura degli acidi nucleici
8.7
156
156
158
8.8
8.9
mutazioni di BRCA1 e di BRCA2
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
8.10
162
164
166
168
168
8.11
8.3
8.4
Introduzione
Prospettiva storica
I siti coesivi del batteriofago lambda (λ)
suggeriscono un metodo per unire segmenti
di DNA
I sistemi di restrizione e di modificazione
forniscono gli strumenti per unire frammenti
di DNA
I primi esperimenti di clonaggio
Il taglio e la riunione di frammenti di DNA
Le classi principali di endonucleasi di restrizione
194
196
196
196
196
197
197
Sequenziamento del DNA
197
199
203
203
203
205
205
205
206
208
208
209
211
Malattia 8.1 Saggio PCR-RFLP per la malattia
delle urine a sciroppo d’acero
Il sequenziamento manuale con il metodo
dei “dideossi” di Sanger
Sequenziamento automatizzato del DNA
Capitolo 8
8.2
Il polimorfismo di lunghezza dei frammenti
di restrizione (RFLP)
I RFLP possono servire da marcatori di malattie
genetiche
Strumenti 8.7 Southern blot
La tecnologia del DNA ricombinante
e il clonaggio molecolare
8.1
Lo screening delle librerie
Trasferimento delle colonie su una membrana
che lega il DNA
Ibridazione delle colonie
Individuazione delle colonie positive
Librerie di espressione
Mappatura di restrizione
Strumenti 8.6 Elettroforesi
161
161
Malattia 7.3 Il cancro ereditario della mammella:
L’unione non omologa delle estremità
La costruzione di librerie di DNA
Librerie genomiche
Librerie di cDNA
Le sonde
Sonde eterologhe
Sonde omologhe
Strumenti 8.4 Metodi di marcatura radioattiva
Malattia 7.2 Lo xeroderma pigmentoso e i disordini
correlati: i difetti della riparazione per escissione
di nucleotidi
192
Strumenti 8.3 La reazione a catena della polimerasi
Malattia 7.1 Il cancro colorettale ereditario
non associato a poliposi: un difetto della riparazione
delle basi male appaiate
187
187
189
191
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
171
171
212
212
215
216
218
220
Capitolo 9
171
171
174
174
174
Focus 8.1 Paura delle molecole di DNA ricombinante
175
La nomenclatura delle endonucleasi di restrizione 176
Le sequenze di riconoscimento delle endonucleasi
di restrizione di tipo II
176
Focus 8.2 EcoRI: piegatura e taglio del DNA
179
La DNA ligasi
180
Clonaggio molecolare
181
Il DNA del vettore
181
La scelta del vettore dipende dalle dimensioni
e dalle applicazioni dell’inserto
182
Il DNA plasmidico come vettore
182
Gli strumenti per l’analisi dell’espressione
genica
9.1
9.2
9.3
Introduzione
Saggi di trasfezione transitoria e stabile
Geni reporter
Geni reporter usati comunemente
Analisi della regolazione dei geni
Purificazione ed etichette di rivelazione:
le proteine di fusione
Strumenti 9.1 La produzione di proteine ricombinanti
Strumenti 9.2 Microscopia a fluorescenza, confocale
e multifotonica
9.4
9.5
Mutagenesi in vitro
Analisi a livello della trascrizione dei geni:
espressione e localizzazione dell’RNA
Northern blot
Ibridazione in situ
Saggio di protezione dalla RNasi (RPA)
222
222
223
225
226
227
229
230
234
237
237
237
239
© 978-88-08-16622-7
9.6
9.7
9.8
9.9
9.10
9.11
INDICE
Trascrizione inversa-PCR (RT-PCR)
239
Analisi a livello della traduzione: espressione
e localizzazione delle proteine
239
Strumenti 9.3 Elettroforesi su gel delle proteine
240
Strumenti 9.4 Produzione di anticorpi
242
Western blot
242
Analisi in situ
245
Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)
245
La tecnologia antisenso
246
Oligonucleotidi antisenso
246
Interferenza da RNA (RNAi)
247
Malattia 9.1 Terapie con RNAi
251
Analisi delle interazioni DNA-proteina
251
Saggio di spostamento della mobilità
elettroforetica (EMSA)
251
Footprinting con DNasi I
253
Saggio di immunoprecipitazione della cromatina
(ChIP)
253
Analisi delle interazioni proteina-proteina
254
Il saggio di pull-down (saggio di legame)
254
Il saggio del doppio ibrido di lievito
254
Il saggio di coimmunoprecipitazione
256
Trasferimento dell’energia di risonanza
della fluorescenza (FRET)
256
Analisi strutturale delle proteine
256
Cristallografia ai raggi X
256
Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare
(NMR)
256
Microscopia crioelettronica
258
Microscopia a forza atomica (AFM)
258
Organismi modello
258
Lievito: Saccharomyces cerevisiae
e Schizosaccharomyces pombe
259
Verme: Caenorhabditis elegans
259
Mosca: Drosophila melanogaster
259
Pesce: Danio rerio
259
Vegetale: Arabidopsis thaliana
260
Topo: Mus musculus
260
Rana: Xenopus laevis e Xenopus tropicalis
260
Riassunto del capitolo
260
Domande analitiche
263
Letture consigliate
264
10.5
10.6
10.7
Il modello dell’operone ha portato alla scoperta
dell’mRNA
La caratterizzazione del repressore Lac
La regolazione dell’operone del lattosio (lac)
L’induzione dell’operone lac
La trascrizione basale dell’operone lac
La regolazione dell’operone lac da parte di Rho
Il promotore lac e il gene strutturale lacZ sono
molto usati in biologia molecolare
Il meccanismo di azione dei regolatori
trascrizionali
Il legame cooperativo delle proteine al DNA
Modificazioni allosteriche e legame al DNA
Formazione di anse da parte del DNA
Il controllo dell’espressione genica da parte
dell’RNA
Ripiegamento differenziale dell’RNA:
l’attenuazione trascrizionale dell’operone
del triptofano
I ribointerruttori
I ribozimi microinterruttori
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
10.2
10.3
Introduzione
Trascrizione e traduzione sono accoppiate
nei batteri
I meccanismi della trascrizione
La struttura dei promotori batterici
La struttura della RNA polimerasi batterica
Le fasi della trascrizione
11.1
11.2
11.3
Focus 10.1 Chi si muove? L’RNA polimerasi o il DNA?
10.4
La correzione delle bozze
La direzione della trascrizione intorno
al cromosoma di E. coli
Prospettiva storica: il modello dell’operone
di Jacob-Monod per la regolazione
dei geni
279
289
290
293
293
294
295
Introduzione
Il quadro generale della regolazione
trascrizionale
Gli elementi regolatori dei geni
che codificano per proteine
Struttura e funzione degli elementi promotori
Struttura e funzione degli elementi regolatori
a lungo raggio
298
298
300
301
304
a lungo raggio
304
Malattia 11.1 La talassemia ispanica e i siti
di ipersensibilità alla DNasi I
Focus 11.2 Esiste una matrice nucleare?
Focus 11.3 Territori cromosomici e fabbriche
265
278
288
Focus 11.1 Effetto di posizione ed elementi regolatori
11.4
266
267
268
269
270
276
278
285
285
285
286
Capitolo 11
La trascrizione nei procarioti
10.1
284
La trascrizione negli eucarioti
di trascrizione
Capitolo 10
279
280
281
282
283
283
11.5
Il macchinario generale (basale)
della trascrizione
I componenti del macchinario generale
della trascrizione
La struttura della RNA polimerasi II
I fattori generali di trascrizione e la formazione
del complesso di preinizio
Il Mediatore: un ponte molecolare
I fattori di trascrizione
I fattori di trascrizione mediano l’attivazione
o la repressione trascrizionale di geni specifici
I fattori di trascrizione sono proteine modulari
I motivi dei domini che legano il DNA
Focus 11.4 Omeobox e omeodomini
Malattia 11.2 La sindrome della cefalopolisindattilia
di Greig e la segnalazione da parte
di Sonic Hedgehog
307
312
314
315
315
316
319
320
323
324
324
325
326
330
IX
X
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INDICE
Malattia 11.3 Istone acetiltrasferasi difettose
nella sindrome di Rubinstein-Taybi
11.6
Il dominio di transattivazione
Il dominio di dimerizzazione
I coattivatori e i corepressori trascrizionali
I complessi di modificazione della cromatina
Focus 11.5 Esiste un codice istonico?
11.7
11.8
Le varianti dell’istone linker
I complessi di rimodellamento della cromatina
L’assemblaggio del complesso di trascrizione:
il modello dell’enhanceosoma e il modello
“colpisci e fuggi”
L’ordine del reclutamento di varie proteine
che regolano la trascrizione
Il modello dell’enhanceosoma
Il modello “colpisci e fuggi”
Fusione dei modelli
Il meccanismo della trascrizione da parte
della RNA polimerasi II
La clearance del promotore
L’allungamento: la polimerizzazione dell’RNA
Correzione delle bozze e arretramento
L’allungamento della trascrizione attraverso
la barriera dei nucleosomi
Malattia 12.3 Imprinting genomico e disordini
332
333
334
334
335
337
339
339
dello sviluppo del sistema nervoso
12.4
342
342
344
345
345
12.5
345
345
347
348
Strumenti 12.1 Etichettatura con i trasposoni
I trasposoni di DNA hanno una vasta gamma
di ospiti
Malattia 12.4 Geni che saltano e malattie umane
348
Malattia 11.4 I difetti dell’Allungatore
e la disautonomia familiare
11.9
Importazione ed esportazione nucleare
delle proteine
Focus 11.6 Il complesso del poro nucleare
Le carioferine
Le sequenze di localizzazione nucleare (NLS)
351
353
354
355
355
12.6
Focus 11.7 La caratterizzazione della prima sequenza
di localizzazione nucleare
Le sequenze di esportazione nucleare (NES)
La via di importazione nucleare
La via di esportazione nucleare
11.10 L’importazione nucleare regolata e le vie
di trasduzione del segnale
Importazione nucleare regolata di NF-κB
Importazione nucleare regolata del recettore
dei glucocorticoidi
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
L’instaurazione e il mantenimento dell’imprinting
I meccanismi di espressione monoallelica
L’imprinting genomico è essenziale per lo sviluppo
normale
Le origini dell’imprinting genomico
L’inattivazione del cromosoma X
L’inattivazione casuale del cromosoma X
nei mammiferi
I meccanismi molecolari che mantengono
stabilmente l’inattivazione del cromosoma X
Tutti i geni legati all’X hanno un’espressione
monoallelica?
Conseguenze fenotipiche degli elementi
trasponibili
Prospettiva storica: la scoperta di Barbara
McClintock degli elementi genetici mobili
nel mais
358
359
359
361
12.7
361
361
I trasposoni di DNA si spostano con
un meccanismo “taglia e cuci”
I retrotrasposoni si spostano con un meccanismo
“copia e incolla”
Alcuni retrotrasposoni con LTR sono attivi
nel genoma dei mammiferi
I retrotrasposoni non LTR comprendono LINE e SINE
Il controllo epigenetico degli elementi
trasponibili
La metilazione degli elementi trasponibili
La formazione di eterocromatina mediata da RNAi
e da metilazione del DNA diretta da RNA
Esclusione allelica
Il cambiamento del tipo di accoppiamento
del lievito e il silenziamento
Scambio di antigeni nei tripanosomi
381
384
385
387
388
388
389
390
390
391
392
393
394
396
397
399
399
400
401
401
403
404
405
409
Malattia 12.5 La tripanosomiasi:
363
364
367
368
410
la “malattia del sonno” umana
La ricombinazione V(D)J e la risposta immunitaria
adattiva
416
Focus 12.1 Il sistema V(D)J si è evoluto
da un trasposone?
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
Capitolo 12
L’epigenetica e l’espressione genica
monoallelica
417
423
425
426
Capitolo 13
12.1
12.2
Introduzione
373
Marcatori epigenetici
373
La metilazione delle citosine del DNA marca i geni
per il silenziamento
374
Malattia 12.1 Epigenetica e cancro
375
Il mantenimento stabile delle modificazioni
degli istoni
378
Malattia 12.2 Ritardo mentale da X fragile
e metilazione aberrante del DNA
12.3
L’imprinting genomico
378
379
I processi di modificazione dell’RNA
e la regolazione post-trascrizionale dei geni
13.1
13.2
13.3
Introduzione
Lo splicing dell’RNA: prospettiva storica
e inquadramento generale
Gli introni capaci di autosplicing di gruppo I
e di gruppo II
Gli introni di gruppo I richiedono un cofattore
esterno G per lo splicing
430
430
432
432
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INDICE
Capitolo 14
Focus 13.1 Piccoli RNA nucleolari codificati da introni
e geni “rovesciati”
13.4
13.5
Gli introni di gruppo II richiedono una A
sporgente interna per lo splicing
Gli introni mobili di gruppo I e di gruppo II
Gli introni degli archei e dell’RNA transfer
nucleare
Gli introni degli archei sono sottoposti a splicing
da un’endoribonucleasi
Alcuni geni nucleari dei tRNA contengono
un introne
Modificazioni cotrascrizionali del pre-mRNA
nucleare
Aggiunta del cappuccio di 7-metilguanosina 5′
Terminazione e poliadenilazione
Splicing
432
Il meccanismo della traduzione
433
434
14.1
435
437
437
438
439
440
442
Malattia 13.1 Distrofia muscolare oculofaringea:
espansione di una ripetizione trinucleotidica
in un gene di una proteina che lega poli(A)
Malattia 13.2 Atrofia muscolare spinale: difetti
della biogenesi delle snRNP
13.6
Lo splicing alternativo
14.2
443
Focus 14.1 Che cos’è “S”?
Il nucleolo
La biogenesi dei ribosomi
14.3 Le amminoacil-tRNA sintetasi
Il caricamento dell’amminoacil-tRNA
L’attività di correzione delle bozze
delle amminoacil-tRNA sintetasi
14.4 L’inizio della traduzione
Formazione e caricamento del complesso
ternario sulla subunità ribosomale 40S
Caricamento dell’mRNA sulla subunità
ribosomale 40S
Scansione e riconoscimento dell’AUG
Strumenti 14.1 Saggi di toeprinting della traduzione
445
451
14.5
Malattia 13.3 Le mutazioni del gene Prp8 provocano
la retinite pigmentosa
Gli effetti dello splicing alternativo
sull’espressione genica
La regolazione dello splicing alternativo
estremo
13.7
13.8
Trans-splicing
Trans-splicing di gruppo II discontinuo
Trans-splicing del leader attaccato
Trans-splicing del tRNA
Editing dell’RNA
Editing dell’RNA nei tripanosomi
Editing dell’RNA nei mammiferi
Unione delle subunità ribosomali 40S e 60S
Allungamento
487
488
488
489
490
492
492
492
493
496
496
496
498
499
501
501
Malattia 14.1 Il fattore di inizio eucariotico 2B
451
e la scomparsa della materia bianca
454
454
Focus 13.2 Il gene DSCAM: splicing alternativo
Focus 13.3 Apoptosi
Introduzione
Struttura e assemblaggio dei ribosomi
La struttura dei ribosomi
454
457
458
459
459
459
461
461
465
14.6
14.7
Decodificazione
Formazione del legame peptidico e traslocazione
L’attività peptidiltrasferasica
Gli eventi nel tunnel ribosomale
Terminazione
Controllo traduzionale e post-traduzionale
La fosforilazione di eIF2α blocca la formazione
del complesso ternario
La fosforilazione di eIF2α è mediata da quattro
proteina chinasi distinte
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
501
503
503
503
509
509
510
511
512
515
517
517
Malattia 13.4 Sclerosi laterale amiotrofica:
un difetto dell’editing dell’RNA
Modificazione delle basi guidata da piccoli
RNA nucleolari
13.10 Regolazione genica post-trascrizionale
da parte di microRNA
Prospettiva storica: la scoperta dei miRNA
in Caenorhabditis elegans
Modificazione dei miRNA
I miRNA indirizzano l’mRNA alla degradazione
e all’inibizione traduzionale
13.11 Il turnover dell’RNA nel nucleo
e nel citoplasma
Gli esosomi nucleari e il controllo di qualità
Il controllo di qualità e la formazione di RNP
competenti per l’esportazione nucleare
Il turnover dell’RNA citoplasmatico
466
Capitolo 15
469
Organismi geneticamente modificati: il loro
uso nella ricerca di base e applicata
470
15.1
13.9
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
15.2
471
472
474
Introduzione
I topi transgenici
Come si produce un topo transgenico
Focus 15.1 Il brevetto dell’oncotopo
15.3
Topi transgenici inducibili
Modelli di topi con un gene alterato
Focus 15.2 Un topo per ogni necessità
476
476
476
477
480
482
483
15.4
Topi knockout
Topi knockin
Topi knockdown
Topi knockout e knockin condizionali
Altre applicazioni della tecnologia
degli animali transgenici
531
533
Primati transgenici
533
Bestiame transgenico
534
Gene pharming
534
Clonazione mediante trasferimento nucleare 534
Focus 15.3 Arte transgenica: la coniglietta GFP
15.5
519
520
521
521
524
524
526
526
528
530
531
XI
XII
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INDICE
Equivalenza genetica dei nuclei delle cellule
somatiche: esperimenti di clonazione delle rane
Clonazione di mammiferi mediante trasferimento
nucleare
“La scoperta dell’anno”: la clonazione di Dolly
Metodo di clonazione mediante trasferimento
nucleare
La fonte di mtDNA nei cloni
Perché la clonazione mediante trasferimento
nucleare è inefficiente?
16.6
536
536
536
Focus 16.4 Il proteoma nucleolare
16.7
539
541
geneticamente
15.6
la malattia di Alzheimer
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
541
Capitolo 17
545
547
Biologia molecolare medica
17.1
mangiando pomodori ingegnerizzati geneticamente? 549
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
17.2
550
550
550
552
553
Introduzione
La biologia molecolare del cancro
Attivazione di oncogèni
cancerose: il ruolo di Src
Inattivazione di geni soppressori dei tumori
e il retinoblastoma
L’analisi del genoma: tipizzazione del DNA,
genomica e oltre
Focus 17.2 La scoperta della p53
Introduzione
La tipizzazione del DNA
Focus 16.1 I profili del DNA della marijuana
Focus 16.2 La tipizzazione del DNA non umano
16.3
16.4
16.5
I polimorfismi del DNA: le basi della tipizzazione
del DNA
L’analisi dei minisatelliti
Analisi basate sulla reazione a catena
della polimerasi
L’analisi delle brevi ripetizioni in tandem
L’analisi del DNA mitocondriale
L’analisi del cromosoma Y
L’analisi del DNA polimorfico amplificato
casualmente (RAPD)
Genomica e oltre
Che cos’è la bioinformatica?
La genomica
La proteomica
L’età delle “omiche”
Il Progetto Genoma Umano
L’approccio dell’assemblaggio del genoma clone
per clone
L’approccio a shotgun dell’intero genoma
Versioni grezze e sequenze rifinite
Altri genomi sequenziati
603
604
Espressione inappropriata di microRNA nel cancro 604
Riarrangiamenti cromosomici e cancro
606
Virus e cancro
607
Malattia 17.3 Il virus del papilloma umano (HPV)
e il cancro della cervice uterina
17.3
563
563
566
567
567
567
568
571
571
571
571
572
573
573
573
599
un “proiettile magico”?
555
556
557
558
558
560
596
598
Malattia 17.1 L’ipotesi dei “due colpi” di Knudson
Malattia 17.2 La terapia genica del cancro:
16.2
590
591
593
Focus 17.1 Il modo in cui metastatizzano le cellule
Capitolo 16
16.1
583
585
587
588
543
Focus 15.5 Raccolti geneticamente modificati: state
Trasferimento di geni mediato da T-DNA
Elettroporazione e microbalistica
I polimorfismi di singoli nucleotidi
578
578
578
580
582
583
Malattia 16.1 La mappatura di SNP associati a malattia:
Focus 15.4 Animali da compagnia manipolati
Applicazioni della clonazione mediante
trasferimento nucleare
Piante transgeniche
Analisi ad alta resa della funzione dei geni
Microarray di DNA
Array di proteine
Spettrometria di massa
Cancerogenesi chimica
Terapia genica
I vettori per la terapia genica delle cellule
somatiche
610
613
616
616
Focus 17.3 Trasferimento genico mediato da retrovirus:
come produrre un “vettore sicuro”
619
Focus 17.4 La prima morte causata dalla terapia
genica
Ingegneria genetica di miglioramento
Terapia genica delle sindromi da
immunodeficienza ereditaria
Terapia genica della fibrosi cistica
Terapia genica dell’HIV-1
Focus 17.5 Il ciclo vitale dell’HIV-1
17.4
Geni e comportamento umano
Comportamento aggressivo, impulsivo
e violento
Loci di suscettibilità alla schizofrenia
Riassunto del capitolo
Domande analitiche
Letture consigliate
621
621
622
624
625
626
628
629
631
633
635
635
Focus 16.3 L’analisi comparativa dei genomi:
informazioni dal pesce palla e dai polli
575
Cosa sono i geni e quanti ce ne sono nel genoma
umano?
577
Glossario
Indice analitico
638
673