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replicazione del DNA, semiconservativo - Coggle Diagram
replicazione del DNA
richiede:
- quattro nucleotidi nella forma di desossiribonucleosidi trifosfati (contenenti una base azotata legata al desossiribosio)
- l'enzima DNA polimerasi
- un DNA stampo
- un primer, filamento di RNA come punto di partenza
- numerose proteine
sintetizzare un nuovo DNA con la stessa composizione di basi di una DNA di partenza in una provetta che contiene i tre tipi di sostanze necessarie
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la nuova molecola contiene un filamento "vecchio" e uno neosintetizzato o il filamento di partenza serve solo da "stampo"?
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avviene in due fasi
specifici enzimi despiralizzano la doppia elica e si rompono i legami a idrogeno tra basi per permettere la separazione dei due filamenti stampo
- la denaturazione che svolge i filamenti di DNA
- l'enzima DNA elicasi separa i due filamenti rompendo i legami a idrogeno deboli grazie all'energia ottenuta dall'idrolisi dell'ATP
- le proteine leganti il singolo filamento (SSB) tengono separati i filamenti stampo per impedire che si riassocino in una doppia elica
- entra in gioco la primasi che è in grado di produrre un piccolo tratto di RNA, chiamato primer, che definisce il punto di partenza, detto origine della replicazione (ori)
- la DNA polimerasi si lega al primer che scorre in avanti producendo il nuovo filamento aggiungendo una base azotata alla volta avanzando in direzione 5' -> 3' e formando il filamento veloce leader (unico prodotto con continuità)
sull'altro filamento lento (discontinuo) lagging, scorre la dna polimerasi in direzione opposta e può formare solo piccoli tratti da 5' -> 3' chiamati frammenti di Okazaki
- l'esonucleasi rimuove tutti i primer di RNA da entrambi i filamenti di DNA e la DNA polimerasi torna a riempire le lacune
- il dna ligasi unisce i frammenti di filamenti per dare continuità all'intera struttura
lasciando un piccolo stacco dovuto all'assenza di del legame fosfodiesterico terminale fra due frammenti di Okazaki adiacenti
più grande della molecola di DNA. la struttura è simile a una mano con il palmo che contiene il sito attivo e con le dita avvolte intorno al DNA
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grazie alle topoisomerasi, un gruppo di proteine che agisce modificando l'avvolgimento del DNA e lo rilassano
nucleotidi liberi si uniscono a ciascun filamento seguendo l'appaiamento per complementarietà di basi. la formazione dei legami fosfodiesterici è catalizzata dall'enzima DNA polimerasi
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semiconservativo
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Meselson e Stahl,1957
coltivano colonie di Escherichia coli con l'utilizzo del raro isotopo N15, più pesante del comune N14
- il peso risulta intermedio e quindi i filamenti di DNA contengono sia N15 che N14
- metà peso intermedio metà leggero e si sono formati filamenti contenenti solo N14
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