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DNA, REPLICAZIONE DNA - Coggle Diagram
DNA
la macromolecola del DNA è costituita da 2 catene polinucleotidiche appaiate tra loro e avvolte intorno ad un asse . Presenta 3 caratteristiche fondamentali
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i legami tra nucleotidi all'interno di ciascuna catena sono legami covalenti, mentre i legami che uniscono due filamenti sono legami idrogeno
l'elica ha diametro costante e avvolgimento destrogiro , l'avvolgimento crea un solco maggiore e un solco minore
ogni catena è formata da una sequenza di nucleotidi uniti da legami covalenti tra il gruppo fosfato legato al carboni 5' di un nucleotide e l'ossigeno legato al carbonio in posizione 3' del nucleotide precedente
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le due catene sono tenute insieme tra legami idrogeno tra le basi rivolte verso il centro, zuccheri e gruppo fosfato sono rivolti verso l'esterno e formano l'ossatura verticale della molecola
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ha una forma a doppia elica , le coppie di basi sono planari e sono stabilizzate da interazioni idrofobiche
le coppie hanno lunghezza uguale e quindi l'elica ha diametro costante, ogni piolo è ruotato rispetto a quello precedente di 36°
i due filamenti sono anche antiparalleli , ogni catena presenta 2 estremità , estremità 5' (fosfato) e estremità 3' (ossidrile)
REPLICAZIONE DNA
gli enzimi appartenenti alla classe delle DNA polimerasi sono molecole molto grandi e possiedono delle caratteristiche
sono capaci di allungare un filamento polinucleotidico legando in modo covalente un nucleotide per volta a un filamento preesistente, ma non riescono a iniziarne uno. Per questo è necessario un filamento di avvio detto primer che è un breve filamento di RNA che poi viene eliminato e sostituito dal DNA
Le DNA polimerasi lavorano in una sola direzione , aggiungono nucleotidi solo all'estremità 3' del primer fino al completamento di quel tratto di DNA
la sintesi del filamento con l'estremita 3' libera in corrispondenza della forcella procede in modo continuo ed è detto filamento veloce. La sintesi dell'altro filamento è detto filamento lento
ciò accadde perchè il filamento lento punta nella direzione "sbagliata" man mano che la forcella si apre, la sua estremità 3' libera si allontana dal punto di apertura . Per risolvere questo problema vengono prodotti i frammenti di okazaki
sono sintetizzati allo stesso modo del filamento veloce cioè per aggiunta di un nuovo nucleotide per volta all'estremità 3' del filamento di nuova formazione, la sintesi del filamento lento procede in direzione opposta rispetto all'apertura della forcella di replicazione e ha bisogno di un proprio primer (TERMINALE)
richiede precide condizioni: i nucleotidi trifosfato necessari per costruire la nuova molecola, DNA preesistente , un complesso di replicazioni, un primer e numerose proteine. Ci sono 2 tappe principali
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i nucleotidi liberi si uniscono a ciascun nuovo filamento in crescita. La formazione di legami fosfodiesterici è catalizzata dall'enzima DNA polimerasi
il filamento stampo deve interagire con un complesso di replicazione che catalizza le reazione necessarie e contiene numerose proteine
il primo evento è la separazione dei due filamenti di DNA . Un gruppo di proteine. la topoisomerasi, agiscono modificando l'avvolgimento della molecola e consentendo il rilassamento. L'enzima chiamato DNA elicasi utilizza l'energia ottenuta dall'idrolisi dell'ATP per separare i due filamenti rompendo i legami che li tengono uniti
dopo che i filamenti sono stati separati, le proteine leganti il singolo filamento si legano ai filamenti per impedire che si riassocino in una doppia elica
il complesso di replicazione si lega al DNA in corrispodenza di una sequenza di basi detta origine di replicazione. Intanto che il DNA attraversa il complesso di replicazione, le forcelle si allargano in senso circolare formando due molecole di DNA intrecciate che poi vengono separate da un apposito enzima
A partire dall'origine della replicazione, il DNA si replica in entrambe le direzioni , formando due distinte forcelle di replicazione. Entrambi i filamenti del DNA agiscono da stampo per la formazione di nuovi filamenti
nel dna delle cellule eucariote n non è possibile, dopo la rimozione del primer, sintetizzare il dna che lo sostituisca perchè non c'è un estremità 3' da prolungare. Il nuovo cromosoma ha un pezzo di dna a filamento singolo e quindi si taglia via il pezzo insieme a una parte con due filamenti. Il cromosoma si accorcia.
per questo motivo le estremità dei cromosomi portano delle sequenze ripetitive chiamate telomeri. A questi tratti si legano proteine che mantengono stabili le estremità del cromosoma
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