Trasmissione della informazione: livello molecolare

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1 rasmissione della informazione: livello molecolare Prof.ssa Flavia Frabetti aa iclo di divisione cellulare o iclo cellulare ciclo riproduttivo della cellula cioè la sequenza ordinata di eventi per cui una cellula duplica il suo contenuto e si divide Nel ciclo prima della divisione fisica nelle cellule figlie si ha: 1. duplicazione del DN (fase S del ciclo) 6-8 ore 1

2 Fase S: sintesi DN Replicazione del DN o duplicazione del DN, meccanismo fondamentale per mantenere invariato il patrimonio informativo ed indispensabile premessa di ogni processo di divisione cellulare. UREZZ VELI Sistema multi-enzimatico Fasi: 1- separazione delle catene parentali (i modelli o stampi) 2- allineamento, in base alle regole dell appaiamento complementare, di desossiribonucleosidi trifosfati 3- formazione dei legami esterei pentoso-fosfato DUPLIZINE 1- separazione dei filamenti parentali (i modelli o stampi) 2- ciascun filamento serve come stampo di un nuovo filamento 3- allineamento, in base alle regole dell appaiamento complementare, di desossiribonucleosidi trifosfati per dare la nuova emi-elica 4- formazione dei legami esterei pentoso-fosfato processo Semiconservativo Esp. di Meselson-Stahl

3 Inizio ed andamento della duplicazione Batteri: DN circolare 1 sito di origine 1 unità di replicazione Eucarioti: DN lineare La duplicazone è bidirezionale: più siti di origine più unità di replicazione ogni bp Bolla di replicazione La duplicazione è bidirezionale: Forca replicativa Forca replicativa 3

4 lcuni problemi e le relative soluzioni ) Separazione delle catene parentali problemi e soluzioni 1) La doppia elica è una struttura stabile: per denaturarla sono necessarie alte temperature (90 ); intervengono degli enzimi, le ELISI Separa l elica con dispendio di P 2) Mantenere le catene parentali in conformazione estesa. DBP= DN binding protein, si legano a DN a singolo filamento DN polimerasi DBP 3) Durante la duplicazione si possono avere superavvolgimenti della struttura in grado di danneggiarla. Le topoisomerasi operano tagli momentanei utili ad allentare le tensioni. 4

5 B) Sintesi delle catene figlie omplesso multi-enzimatico: DN polimerasi primasi ligasi DN polimerasi è un enzima esigente, ha bisogno di: 1- un MDELL o SMP 2- un innesco o primer = piccolo RN, complementare allo stampo, che fornisce il H a cui attaccare il nuovo nucleotide, costruito dalla primasi o RN-polimerasi 3- desossiribonucleosidi tri-fosfati La catena che sintetizza ha direzione obbligata da a Deossiribonucleoside in arrivo primer di RN Da a è la direzione di crescita della catena DN polimerasi di E.oli 5

6 BISINESI DELI IDI NULEII erminazione - P - H 2 - P H 2 - H erminazione H LEME FSFDIESERI DIREZINE DI REPLIZINE L DN PLIMERSI NEESSI DI UN PRIMER PRIMER (PRIMSI) (RN) 6

7 Funzioni catalitiche della DN polimerasi DUPLIZINE LIVELL DELL FR DI REPLIZINE filamenti parentali filamento guida o veloce neosintetizzato direzione della forca Poi segue: RIMZINE PRIMERS filamento lento neosintetizzato in modo discontinuo FRMMENI DI KZKI ( nucleotidi) SINESI DN NELI SPZI MNNI: DN PLIMERSI NNESSINE FRMMENI: DN-ligasi 7

8 Dettagli sulla duplicazione forca replicativa e filamenti veloce e lento In nero i filamenti stampo, in rosso i filamenti neosintetizzati, in viola i primer DN polimerasi sul filamento veloce DN polimerasi sul filamento lento (appena finito un frammento di kasaki) direzione forca di replicazione orrezione degli errori di duplicazione L FEDEL La DN polimerasi α richiede: a) le estremità H del primer b) un appaiamento perfetto tra primer e stampo In base a tali verifiche è in grado di correggere gli eventuali errori. ttività di URREZINE (DN polimerasi δ), eliminando nucleotidi errati in direzione H verso. 8

9 Dopo la fase S, ogni cromosoma sarà costituito di 2 RMIDI fratelli che sono repliche esatte, frutto della duplicazione del DN. RMIDI FRELLI RMSMI MLHI I cromosomi di una coppia (uno di origine materna ed una di origine paterna) si definiscono MLHI, poiché contengono le medesime informazioni (geni) nello stesso punto (locus), ma possono essere differenti versioni per la stessa informazione 1) DN 2) nucleosomi(dn + istoni) 3) interfase con centromeri 4) cromosoma in profase dopo la replicazione 5) cromosoma in metafase 9

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