1.2.4 Gene mutato

GENETICA GENERALE B 65 fattori di inizio della traduzione. Per la maggior parte degli mRNA eucariotici la traduzione inizia con la prima tripletta AUG. Il complesso ribosomale 40S, unito alla regione 59 del messaggero da tradurre, si muove lungo l mRNA fino a quando non incontra la tripletta di inizio. L efficienza dell inizio della traduzione può dipendere dalla sequenza che circonda il codone di inzio. I geni delle piante sono ricchi in residui A e T nel terminale 59 che determinano una debole interazione tra molecole di mRNA prodotte da questi geni e l rRNA. Fanno eccezione a questa regola alcuni geni come quelli che codificano per proteine del seme (prolamine, a-amilasi) e posseggono un terminale 59 ricco in GC. In questi casi l efficienza di traduzione è molto elevata. 1.2.4 Gene mutato. La mutazione del gene crea nuove forme, o alleli, spesso non funzionali. Mutazioni che provocano inattivazione genica possono avvenire per sostituzione di singole basi e possono generare alleli codificanti proteine troncate o proteine modificate nelle loro proprietà fisico-chimiche. Anche la delezione di parti del gene genera stati allelici inattivi. L inserzione di sequenze di DNA provoca inattivazione genica. Alcune inserzioni causate da elementi genetici trasponibili (trasposoni) formano alleli mutati. 1.2.5 Geni singoli, duplicati e DNA ripetitivo. La genetica mendeliana stabilisce che una sola copia del gene si trasmette da un genitore alla progenie quando le cellule germinali si uniscono a formare lo zigote. Ogni segmento di DNA codificante per una proteina si dovrebbe quindi ritrovare una sola volta in una cellula germinale. Tuttavia, il sequenziamento dei genomi animali e vegetali dimostra che, mentre alcuni geni sono solitari, molti altri sono duplicati. L entità della duplicazione dei geni che codificano per la stessa funzione è variabile in uno stesso organismo e per un determinato gene in organismi diversi. Alcune delle copie duplicate possono essere imperfette e quindi non più in grado di codificare per proteine specifiche. Questi geni sono definiti pseudogeni. Nei cereali la proporzione nel genoma delle sequenze di DNA non ripetute o relativamente poco ripetute si avvicina al 30%. Il DNA degli organismi superiori contiene, oltre a sequenze codificanti, larghe frazioni composte da sequenze di DNA ripetute. Per molte di queste sequenze non è nota la funzione, mentre altre codificano per RNA con funzioni speciali, come RNA ribosomali e tRNA. Queste ultime sequenze di DNA esistono in lunghe successioni in tandem dove l unità elementare viene mantenuta invariata da meccanismi di correzione. Una classe particolare di queste sequenze ripetute è rappresentata da trasposoni, elementi genetici più complessi e in grado di cambiare la loro posizione nel genoma. 1.2.6 Regolazione dell espressione genica. Per espressione genica si intende il processo attraverso cui l informazione genetica contenuta nel DNA viene convertita in una macromolecola funzionale, tipicamente costituita da proteine o da altri acidi nucleici. Gli organismi pluricellulari, come le piante, che si differenziano a partire da una singola cellula, sono caratterizzati da attività geniche differenziate e altamente integrate. Le modificazioni dell attività genica, che si manifestano durante lo sviluppo di un organismo complesso, non sono permanenti e riguardano l espressione, ma non la costituzione dei geni. Molti geni delle piante sono espressi in modo altamente regolato. I prodotti genici possono essere presenti solo in certi tipi di cellule, a specifici stadi di sviluppo o solo in seguito all applicazione di differenti stimoli ambientali. B

SEZIONE B
SEZIONE B
BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE...
La Botanica è la scienza che studia le forme di vita del mondo vegetale e ne analizza i rapporti ecologici attraverso diverse branche: ad esempio, la citologia studia la cellula vegetale e le sue funzioni; l’istologia si occupa dei tessuti; l’anatomia analizza gli organi; la genetica controlla la trasmissione dei caratteri di generazione in generazione; la fitosociologia e l’ecologia cercano di individuare i rapporti dei vegetali, fra loro e con gli altri viventi. A sua volta, ciascuna branca focalizza alcuni particolari aspetti del mondo vegetale: le modalità nutrizionali o riproduttive, la distribuzione geografica, i possibili utilizzi in altri campi (scientifico, farmaceutico, alimentare, ecc.).Le conoscenze botaniche, evolutesi nel contesto della stessa evoluzione umana, sono particolarmente importanti per le applicazioni in campo agronomico poiché rappresentano una delle fondamentali basi scientifiche sulle quali costruire e articolare buona parte dei saperi orientati alla produzione agraria. La pianta, sia che abbia avuto origine dall’incontro dei due gameti, maschile e femminile, con formazione del seme, o dalla moltiplicazione di una porzione di pianta, per esempio da una talea d’innesto, o ancora da un insieme di cellule meristematiche attraverso la tecnica della micropropagazione in vitro, rappresenta sempre il punto focale della disciplina agronomica.In questa Sezione B del Manuale dell’Agronomo sono poi sviluppati e approfonditi anche tutti gli aspetti legati alla Genetica agraria (dalle conoscenze consolidate della genetica mendeliana alla genetica molecolare, all’ingegneria genetica, all’analisi del genoma). Oltre ai contenuti di carattere generale, sono trattati separatamente, in parallelo, i due settori di applicazione del miglioramento genetico in campo agrario: quello vegetale e quello animale per l’ambito applicativo zootecnico. Coordinamento di SezionePaolo CecconRealizzazione e collaborazioniPaolo Ceccon, Elio Cirillo, Maurizio Cocucci, Stefania Dall’Olio, Adalberto Falaschini, Maria Nives Forgiarini, Marcello Guiducci, Carlo Lorenzoni, Adriano Marocco, Roberto Pinton, Aldo Pollini, Domenico Ugulini