Precisazioni duplicazione DNA

2. Precisazioni duplicazioneDNA RNA innesco Gli enzimi nei procarioti Gli enzimi negli eucarioti Telomeri

3. Duplex ibrido RNA-primer (primasi): inserisce un innesco di RNA allo stampo di DNA (si crea un doppio filamento ibrido DNA-RNA: duplex ibrido). L’estremità 3’ del filamento di RNA reca un gruppo ossidrilico libero che serve come primo accettore di un nucleotide per l’azione della DNA-polimerasi RNA innesco: continuamente sintetizzato nella forcella di replicazione sul filamento lento, mentre per il filamento guida serve soltanto una sequenza di RNA all’origine della duplicazione

4. È presente un RNA innesco inserito all’inizio della duplicazione Duplex ibrido

5. DNA polimerasi III (procarioti) catalizza l’allungamento del DNA utilizzando quale accettore del primo nucleotide il gruppo ossidrilico in 3’ dell’innesco di RNA. Polimerasi 5’ 3’ corregge le bozze – proofreading – con l’azione di esonucleasi 3’  5’. Ogni volta che aggiunge un nuovo nucleotide, la dna polimerasi si assicura che l’appaiamento tra il nucleotide aggiunto e la base complementare sullo stampo sia corretto. Per la sopravvivenza di un organismo il DNA deve essere replicato con il minor numero di errori. Una non corretta duplicazione potrebbe causare mutazioni letali o deleterie.

6. DNA polimerasi I (procarioti) Rimuove gli inneschi di RNA – azione di esonucleasi 5’3’. Quando la DNA polimerasi III arriva a contatto con l’RNA innesco viene sostituita dalla DNA polimerasi I Sintetizza il nuovo tratto di DNA che sostituisce l’RNA innesco – polimerasi 5’3’. Corregge le bozze – proofreading – con l’azione di esonucleasi 3’  5’.

7. DNA ligasi (procarioti) Catalizza legame tra il gruppo fosfato all’estremità 5’ del nucleotide inserito dalla DNA polimerasi III e il gruppo ossidrilico all’estremità 3’ inserito dalla DNA polimerasi I

8. Schema riassuntivo

9. Replicazione del DNA negli eucarioti: La comprensione non è del tutto completa. Presenza di molti punti di origine della duplicazione RNA innesco eliminato dalla Rnasi H, anziché dalla DNApolimerasi I Esistono 5 tipi di DNApolimerasi pol α: funzione di primasi, avvia sintesi DNA pol δ: allunga filamento guida e frammenti di Okasaki pol β e ε: corregge bozze pol γ: replica DNA mitocondriale

10. Telomeri Porzioni finali di Dna (sequenza di nucleotidi ripetuta fino a 2500 volte) non codificante che - per come agisce la Dna-polimerasi - si accorciano a ogni duplicazione. Sono la causa della morte della cellula, oltre un dato numero di duplicazioni i telomeri finiscono e il Dna non si puo’ più duplicare. Lo studio sui telomeri e sugli enzimi che catalizzano la loro ricostruzione può contribuire a comprendere come allungare la vita delle cellule e come controllare la continua duplicazione delle cellule tumorali.

11. Dopo l’eliminazione dell’innesco di RNA dall’estremità 5’ del filamento lento, non c’è modo di riempire di DNA il vuoto che resta. L’enzima può aggiungere un nucleotide a un frammento di DNA già presente. I telomeri sono sequenze ripetitive di T e di G appaiate con sequenze complementari di A e di C. All’estremità 3’ sporge un tratto di TG più lungo del complementare che poi si ripiega su stesso formando una struttura stabilizzata da proteine che protegge estremità cromosomi.

12. Telomerasi Nelle cellule che subiscono un processo di invecchiamento, le estremità dei cromosomi diventano più corti ad ogni divisione. Finché i telomeri scompaiono del tutto e il DNA viene degradato con la morte della cellula. La telomerasi rimpiazza le porzioni perse delle estremità cromosomiche, portando con sé la porzione di RNA che serve come stampo a ricostruire il frammento di DNA.

13. Azione della telomerasi

14. Premio Nobel 2009 per la medicina Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider Jack W. Szostak Tre ricercatori degli USA che nel 1985 hanno scoperto i telomeri e l’azione della telomerasi lavorando alla Università di Berkeley in California