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Cosa succede quando il DNA si danneggia?

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    Il DNA in solo una delle vostre cellule
  • 0:09 - 0:13
    viene danneggiato
    decine di migliaia di volte al giorno.
  • 0:13 - 0:16
    Moltiplicalo per le centinaia
    di trilioni di cellule del tuo corpo,
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    e avrai ogni giorno
    un quintillione di errori nel DNA.
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    E poiché il DNA contiene il programma
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    delle proteine
    per far funzionare le cellule,
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    il danno causa seri problemi,
    come il cancro.
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    Gli errori si verificano in diversi modi.
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    A volte i nucleotidi, i mattoni
    del DNA, si rovinano,
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    altre volte i nucleotidi
    si accoppiano in maniera errata,
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    causando mutazioni,
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    e la rottura in una o entrambe le parti
    possono alterare la duplicazione del DNA,
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    o persino produrre scambi
    tra segmenti di DNA.
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    Per fortuna, le cellule possiedono
    quasi sempre
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    mezzi per correggere
    molti di questi problemi
  • 0:58 - 1:02
    Questi percorsi di riparazione
    si affidano a enzimi specializzati.
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    Diversi enzimi rispondono
    differenti tipi di danno.
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    Un errore comune
    è l'errato accoppiamento delle basi.
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    Ogni nucleotide contiene una base,
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    e durante la duplicazione del DNA,
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    L'enzima DNA polimerasi
    è tenuto ad inserire
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    il nucleotide complementare
    nel filamento che si sta formando.
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    L'adenina con la timina,
    e la guanina con la citosina.
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    Tuttavia una volta
    ogni cento mila appaiamenti,
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    commette un errore.
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    L'enzima recupera subito
    gran parte degli errori,
  • 1:31 - 1:36
    elimina alcuni nucleotidi
    e li rimpiazza con quelli corretti.
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    In caso ne dimenticasse alcuni,
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    Un secondo gruppo di proteine
    lo segue per controllare.
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    Se trovano un errato appaiamento,
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    eliminano il nucleotide
    errato e lo rimpiazzano.
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    Si tratta di una riparazione.
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    Insieme, i due sistemi riducono
    il numero degli errori
  • 1:52 - 1:55
    a circa uno su un miliardo.
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    Tuttavia il DNA può danneggiarsi
    anche dopo la duplicazione.
  • 1:59 - 2:03
    Molte molecole diverse possono causare
    cambiamenti chimici nei nucleotidi.
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    Alcune provengono
    da esposizioni ambientali,
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    come alcuni composti
    del fumo del tabacco.
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    Ma altre sono molecole
    che si trovano già nelle cellule.
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    come il perossido di idrogeno.
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    Certi cambiamenti chimici sono così comuni
  • 2:17 - 2:21
    che esistono enzimi specifici che hanno il
    compito di riparare il danno.
  • 2:21 - 2:25
    Tuttavia le cellule hanno anche
    percorsi di riparazione più generali.
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    Se solo la base è danneggiata,
  • 2:27 - 2:32
    può essere riparata con un processo
    chiamato riparazione per escissione.
  • 2:32 - 2:35
    Un enzima rimuove la base danneggiata,
  • 2:35 - 2:40
    e un altro arriva per ripulire la zona
    e sostituire il nucleotide.
  • 2:40 - 2:45
    I raggi UV possono causare danni
    che sono più difficili da riparare.
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    A volte provocano fa fusione
    di due nucleotidi adiacenti,
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    alterando la forma a doppia elica del DNA.
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    Il danno può richiedere
    un processo più complesso
  • 2:56 - 2:59
    chiamato riparazione
    per escissione dei nucleotidi.
  • 2:59 - 3:04
    Un gruppo di proteine rimuove
    un lungo filamento di circa 24 nucleotidi,
  • 3:04 - 3:07
    e li sostituisce con dei nuovi.
  • 3:07 - 3:11
    Radiazioni di frequenza
    molto elevata come raggi gamma e raggi x,
  • 3:11 - 3:13
    provocano un diverso tipo di danno.
  • 3:13 - 3:18
    Possono recidere uno o entrambi
    i filamenti dello scheletro del DNA.
  • 3:18 - 3:21
    Le rotture a doppio filamento
    del DNA sono le più pericolose.
  • 3:21 - 3:24
    Anche una sola può causare
    la morte della cellula.
  • 3:24 - 3:28
    I due percorsi più comuni per riparare
    la rottura a doppio filamento
  • 3:28 - 3:33
    sono chiamati ricombinazione omologa
    e unione non omologa delle estremità.
  • 3:33 - 3:39
    La ricombinazione omologa usa una sezione
    simile di DNA non danneggiato come modello.
  • 3:39 - 3:44
    Gli enzimi intrecciano
    le parti danneggiate e non danneggiate,
  • 3:44 - 3:46
    per arrivare a scambiare
    sequenze di nucleotidi,
  • 3:46 - 3:49
    e riempire infine gli spazi vuoti
  • 3:49 - 3:53
    per ritrovarsi con due segmenti
    completi di doppio filamento.
  • 3:53 - 3:56
    Invece,
    l'unione non omologa delle estremità
  • 3:56 - 3:58
    non fa affidamento su un modello.
  • 3:58 - 4:03
    Una serie di proteine
    rimuove alcuni nucleotidi
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    e riunisce le estremità spezzate.
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    Questo processo non è accurato.
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    Può causare la fusione o
    lo spostamento di geni.
  • 4:12 - 4:16
    Tuttavia è utile quando il DNA fratello
    non è disponibile.
  • 4:16 - 4:20
    Naturalmente, i cambiamenti del DNA
    non sono sempre un male.
  • 4:20 - 4:24
    Mutazioni benefiche possono permettere
    a una specie di evolversi.
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    Tuttavia quasi sempre,
    vogliamo che il DNA rimanga uguale.
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    I difetti nella riparazione del DNA
    sono legati all'invecchiamento precoce
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    e a molti altri tipi di cancro.
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    Perciò se cerchi
    una fonte di giovinezza,
  • 4:36 - 4:39
    è già operativa nelle tue cellule
  • 4:39 - 4:42
    miliardi e miliardi di volte al giorno.
Title:
Cosa succede quando il DNA si danneggia?
Description:

Guarda la lezione intera: http://ed.ted.com/lessons/what-happens-when-your-dna-is-damaged-monica-menesini

Il DNA in solo una delle tue cellule si danneggia decine di migliaia di volte al giorno. Poiché il DNA fornisce il progetto che consente alle proteine delle tue cellule di funzionare, questo danno può causare seri problemi - incluso il cancro.
Per fortuna, le tue cellule sanno come riparare molti di questi problemi, quasi sempre. Monica Menesini descrive in dettaglio il processo di danneggiamento e riparazione del DNA.

Lezione di Monica Menesini, Animazione di Animation Domination High-Def.

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:59

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