Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
DNA (PAG 36-49) - Coggle Diagram
DNA (PAG 36-49)
REPLICAZIONE DEL DNA
la replicazione del dna richiede condizioni specifiche: i nucleotidi trifosfato necessari per costruire la nuova molecola , un dna preesistente, un complesso di replicazione, un primer e numerose proteine
-
perchè il dna si replichi, il filamento stampo deve interagire con un complesso proteico , detto complesso di replicazione, che catalizza le reazione necessarie e contiene più proteine che svolgono svariate funzioni
l primo evento è lo svolgimento e la separazione dei filamenti di dna . un gruppo di proteine , le topoisomerasi, agiscono modificando l'avvolgimento delle molecole di dna 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 deboli che li tengono uniti
dopo che i filamenti sono stati separati , le proteine leganti il singolo filamento (ssb) si legano ai filamenti svolti per impedire che si riassocino in una doppia elica. il processo rende entrambi i filamenti disponibili all'appaiamneto delle basi complementari
il complesso di replicazione si lega al dna in corrispondenza 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
-
gli enzimi appartenenti alla classe delle Dna polimerasi sono molecole molto più grandi del desossiribonucleotidi trifosfati e anche del dna stampo
-
i frammenti di okazaki sono sintetizzati allo stesso modo del filamento veloce , cioè per l'aggiunta di un nuovo nucleotide per volta all'estremità 3' del filamento di nuova formazione
la sintesi del filamento lento procede però in direzione opposta rispetto all'apertura di forcelle di replicazione, quindi ha bisogno di un proprio primer ogni volta che inizia un frammento
nei batteri, la dna polimerasi III parte da un primer e sintetizza i frammenti di okazaki fino a raggiungere il primer del filamento precedente . A questo punto la dna polimerasi I rimuove il vecchio primer e sostituisce con nuovo dna, lasciando un piccolo stacco dovuto all'assenza del legame fosfodiesterico terminale fra due frammenti di okazaki adiacenti. La formazione di questo legame è poi catalizzata da un altro enzima, la dna ligasi, che unisce i frammenti producendo un filamento lento completo
-
Nel Dna lineare degli eucarioti, dopo la rimozione del primer terminale non è più possibile sintetizzare il Dna che lo sostituisca , perchè non c'è un'estremità 3' da prolungare. Il nuovo cromosoma presenta a entrambe le estremità un pezzettino con un solo filamento . Si attivano meccanismi che tagliano via la porzione ad un filamento e anche una parte a filamento doppio. Il cromosoma si accorcia
le estremità dei cromosomi portano delle sequenze ripetitive chiamate telomeri. A questi tratti si legano speciali proteine che mantengono stabili le estremità del cromosoma. Il dna telomerico può perdere da 20 a 500 basi , dopo 20-30 divisioni i cromosomi non sono più capaci di partecipare alla divisione cellulare e la cellula muore
le cellule staminali conservano il loro Dna telomerico: in queste cellule esiste un enzima , la telomerasi, che catalizza l'aggiunta della sequenza telomerica eventualmente persa. La telomerasi contiene una sequenza di Rna che funziona da stampo per la sequenza telomerica ripetuta
è essenziale che il dna sia replicato correttamente. La dna polimerasi compie tanti errori e il dna delle cellule è danneggiato da alterazioni chimiche naturali delle basi. Le cellule dispongono di 3 meccanismi di riparazione
-
-
una riparazione per escissione che rimuove le basi anomale dovute a un agente chimico e le sostituisce con basi funzionali
una volta che introduce un nuovo nucleotide in un filamento in allungamento, la Dna polimerasi svolge una funzione di correzione di bozze. Dopo che il dna è stato replicato, una seconda serie di proteine esamina la molecola neoformata in cerca di errori di appaiamento sfuggiti alla correzione di bozze
il meccanismo di riparazione delle anomalie riesce a riconoscere la base sbagliata perchè un filamento di dna subisce cambiamenti chimici
le molecole di Dna si possono danneggiare anche durante la vita della cellula. Porre rimedio è compito del meccanismo di riparazione per escissione
appositi enzimi ispezionano il dna della cellula e tagliano via il filamento difettoso. Un altro enzima rimuove la base colpevole e quelle adiacenti, mentre la dna polimersi sintetizza e attacca una nuova sequenza di basi al posto di quella estirpata
-
la macromolecola del DNA è costituita da 2 catene polinucleotidiche appaiate tra loro e avvolte intorno ad un asse . Presenta 3 caratteristiche fondamentali
-
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 carbonio 5' di un nucleotide e l'ossigeno legato al carbonio in posizione 3' del nucleotide precedente
-
i due filamenti sono anche antiparalleli , ogni catena presenta 2 estremità , estremità 5' (fosfato) e estremità 3' (ossidrile)
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°
-
a rendere più rapida la soluzione del rompicapo della struttura del Dna è stata l'idea di costruire modelli tridimensionali a partire dalle informazioni sulle dimensioni molecolari e sugli angoli di legame
-
-
