~Appunti scolastici~

Duplicazione DNA

Per duplicazione del DNA intendiamo il processo di copiatura di una molecola DNA e il risultato è la produzione di una copia esatta della doppia elica originale; nel 1953 Watson e Crick capirono che durante la duplicazione ogni filamento originale funziona da stampo per la sintesi del nuovo filamento. La duplicazione del DNA pare essere semi conservativa poiché ciascuno dei due filamenti originali si mantiene nelle molecole figlie e questa dimostrazione si deve proprio al lavoro di questi due scienziati.

Possiamo dividere la duplicazione in vari stadi.

Lo srotolamento e lapertura dei filamenti:

I due filamenti si rotolano e formano una zona chiamata forcella di duplicazione; lapertura della molecola avviene per la rottura dei legami a idrogeno che tengono le basi azotate unite e il responsabile dello zoo rotolamento è lenzima elicasi.

Appaiamento delle basi complementari:

dei nuovi nucleotidi si uniscono i filamenti in crescita secondo la regola dellappaiamento complementare delle basi.

Unione dei due nuovi filamenti:

i nucleotidi complementari si uniscono e si formano nuovi filamenti; infine ogni molecola figlia contiene un filamento che agito da stampo è un filamento neoformato.

DNA POLIMERASI

La replicazione del DNA è detta semi-conservativa perché ogni nuova molecola di DNA è costituita da un vecchio filamento del DNA (il filamento conservato) e da un filamento nuovo. Il primo passo nella replicazione del DNA consiste nella separazione dei due filamenti. Questa separazione è operata da un enzima chiamato elicasi, che apre la doppia elica un po come una zip, generando la cosiddetta forcella di replicazione. Ciascuno dei due filamenti servirà da stampo per la creazione di due doppie eliche di DNA. Ora entra in campo un enzima, chiamato primasi, che è in grado di produrre un piccolo tratto di RNA, chiamato primer, che definisce il punto di partenza per la costruzione del nuovo filamento di DNA. Adesso è il momento dellenzima protagonista di questo processo che è chiamato DNA polimerasi. La DNA polimerasi si lega al primer e scorre in avanti producendo il nuovo filamento di DNA aggiungendo una base azotata alla volta.

Ma la DNA polimerasi può solo aggiungere, ovvero da 5 a 3 ed é per questa ragione che solo uno dei nuovi filamenti di DNA, detto filamento leader, puó essere prodotto con continuità, avanzando in direzione 5 a 3.

Laltro filamento, detto filamento lagging, non puó essere realizzato in questa modalità perché la forcella di replicazione si muove in direzione opposta, la DNA polimerasi può quindi produrre questo filamento solo in una serie di piccoli tratti chiamati frammenti di Okazaki: anche in questo caso il processo richiede un Primer di RNA sempre prodotto dalla primasi, quindi la DNA polimerasi aggiunge da 5 a 3 un certo numero di basi.

Poi un nuovo Primer e di nuovo un altro frammento di Okazaki e il processo si ripete numerose volte, mentre la forcella di replicazione continua ad avanzare. Una volta che tutto il DNA è stato prodotto entra in azione lenzima esonucleasi che rimuove tutti i Primer di RNA da entrambi i filamenti di DNA. Quindi la DNA polimerasi torna a riempire le lacune create dalla esonucleasi e infine lenzima DNA ligasi unisce i vari frammenti di filamenti per dare continuità allintera struttura.