Duplicazione del DNA. 6 Dicembre 2007

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1 Duplicazione del DNA 6 Dicembre 2007

2 Duplicazione - Trascrizione - Traduzione DNA Trascrizione DNA - La DUPLICAZIONE è il processo che porta alla formazione di copie delle molecole di DNA ed al trasferimento del materiale genetico RNA - Il processo di TRASCRIZIONE è il trasferimento dell informazione dal DNA alle molecole di RNA Traduzione - La TRADUZIONE è il processo mediante il quale si passa dall RNA alle proteine Proteina

3 Le cellule eucariotiche svolgono durante la loro vita una serie ordinata di eventi che costituiscono il Ciclo Cellulare

4 La molecola di DNA consiste di due catene polinucleotidiche unite mediante le basi azotate e avvolte l una sull altra a formare una doppia elica.

5 Le due catene sono antiparallele cioè i due filamenti sono orientati in direzione opposta: uno orientato in 5-3 e l altro in 3-5. Gli scheletri di zucchero fosfato si trovano all esterno della doppia elica, mentre le basi sono orientate verso l asse centrale.

6 La doppia elica si separa in due filamenti ciascuno dei quali si comporta da stampo per la sintesi di un nuovo filamento

7 La replicazione del DNA in procarioti ed eucarioti avviene con un meccanismo semiconservativo, mediante il quale i due filamenti di DNA a doppia elica sono separati e nuovi filamenti complementari sono sintetizzati sullo stampo di ciascuna delle due eliche parentali

8 Gli enzimi che catalizzano la sintesi del DNA sono chiamati DNA polimerasi

9 Perché il DNA subisca il processo di replicazione sono necessari: DNA polimerasi DNA stampo Precursori desossi-nucleotidi trifosfati (dntp)

10 C si appaia con G A si appaia con T dntp Si forma un legame fosfo-diesterico

11 La direzione della sintesi è sempre 5 3

12 Presenza di un PRIMER Le DNA polimerasi non sono in grado di iniziare la sintesi di un nuovo filamento, ma hanno bisogno di una estremità 3 OH libera a cui unire il nucleotide entrante Il primer è sintetizzato da una RNA polimerasi chiamata DNA primasi

13 Primer di RNA di 11 nucleotidi circa DNA primasi

14 DNA polimerasi

15 SI

16 La sintesi in un filamento è continua nell altro è discontinua. Dove la sintesi è discontinua vengono prodotti brevi tratti di DNA chiamati frammenti di Okazaki

17 Replicazione semidiscontinua La DNA polimerasi I sostituisce l innesco di RNA con DNA

18 Filamento guida Forca replicativa Filamento in ritardo

19 Si forma un legame fosfodiesterico Azione della DNA Ligasi

20 Proteine principali coinvolte nella sintesi Elicasi del DNA SSBP: single strand binding proteins RNA polimerasi DNA polimerasi Topoisomerasi

21 La DNA elicasi svolge il DNA

22 SSBP

23 SSBP Elicasi DNA polimerasi I DNA polimerasi III

24 PROCARIOTI

25 EUCARIOTI

26 DNA polimerasi dei procarioti DNA pol I Polimerizzazione 5-3 attività esonucleasica 3-5 attività esonucleasica 5-3 DNA pol II Polimerizzazione 5-3 attività esonucleasica 3-5 No DNA pol III Polimerizzazione 5-3 attività esonucleasica 3-5 No L attività esonucleasica consente all enzima di tornare indietro e correggere eventuali errori

27 DNA polimerasi degli eucarioti

28 Origine di replicazione Bolla di replicazione Negli eucarioti vi sono diverse origini di replicazione, altrimenti la replicazione di un intero cromosoma richiederebbe moltissime ore Replicazione bidirezionale

29 La replicazione alle estremità dei cromosomi Cromosoma parentale Replicazione Dopo la replicazione i nuovi segmenti di DNA hanno primer di RNA all estremità interruzione + interruzione I primer di RNA sono rimossi, lasciando interruzioni ai telomeri

30 Telomerasi La Telomerasi è un complesso ribonucleoproteico costituito dalla trascrittasi inversa (componente proteica) e da un RNA stampo Aggiunge ripetizioni telomeriche alle estremità dei cromosomi, prevenendo la perdita dei telomeri dovuta ai continui cicli di replicazione

31 La replicazione alle estremità dei cromosomi

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