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replicazione del DNA

replicazione del DNA

 REPLICAZIONE DEL DNA
Intanto diamo una rapida definizione di DNA:
Il DNA è un polimero, formato quindi da monomeri: i
nucleotidí.
I nucleot

replicazione del DNA

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Cristina Filipponi

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2ªl/3ªl

Sintesi

REPLICAZIONE DEL DNA Intanto diamo una rapida definizione di DNA: Il DNA è un polimero, formato quindi da monomeri: i nucleotidí. I nucleotidi contengono: Oun gruppo fosfato P OdesossiribosioC ₂ H 10 O 4 -5 Obasi azotate Purine: Adenina (A) Guanina (G) Fonte di raggi X La prima foto del DNA, dove era possibile vederne la struttura fu fatta da Rosalind Franklin attraverso una cristallografia a raggi x La struttura elicoidale del DNA Da questa fotografia, Gli esperimenti di Rosalind Franklin con la cristallografia successivamente, Watson e ai raggi X dimostrarono la forma elicoidale della molecola di DNA. Campione di DNA Sadava et al. La nuova biologia.blu Ⓒ Zanichelli 2016 Fascio di raggi X Schermo di piombo -Piramidine: citosina (C) Tímina (T) Pellicola fotografica Sono complementari Queste macchie sono prodotte dai raggi X diffratti dal DNA. 您 ZANICHELLI Crick capírono che il DNA aveva una struttura a doppia elica Il DNA ha una struttura a doppia elica che ruota verso destra, il quantitativo di basi azotate è sempre uguale tra di loro e le catene sono tenuti insieme da legami a idrogeno tra le basi. I filamenti sono anche antiparalleli (sensi opposti) e hanno due estremità:5' e 3' Il DNA a questa struttura a causa delle funzioni che svolge: contiene le informazioni genetiche dell'individuo (all'interno delle basi azotate dei vari nucleotidí sono presenti migliaia di informazioni genetiche che portano alle differenze tra le varie specie e singoli) NAN DNA =Adenina = Timina = Citosina = Guanina = Struttura laterale (gruppo fosfato e 2-deossiribosio) il materiale genetico si replica durante il ciclo cellulare Dopo...

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Didascalia alternativa:

aver finalmente capíto la struttura del DNA, bisognava ora comprendere come esso si replicasse/ riproducesse Per il primo esperimento fu utilizzato un DNA di partenza all'interno di una provetta contenente tre sostanze: quattro nucleotidi del tipo desossíribonucleossido trifosfato un enzima DNA polimerasi (si occupa di unire i nucleotidí) un DNA stampo (ovvero un filamento del DNA di partenza utilizzato come modello della replicazione. /// Durante la replicazione il filamento di partenza si trovava all'interno del nuovo DNA oppure era usato solo come stampo? !!! Questa domanda ci pone davanti a tre diversi tipi di replicazione →Dispersiva Semiconservativa Conservativa Gli studi di Watson e Crick dimostravano che alla base ci fosse un modello semi conservativo, ma questa cosa verrà confermata solo anni dopo Nel 1957 fu condotto un esperimento per capire il modello di replicazione. Per esso fu utilizzato un particolare tipo di isotopo di azoto: azoto 15N, il quale è più pesante del classico azoto14N. Di conseguenza il DNA che conteneva il 15N era pesante, l'altro leggero. Fase 1 DNA Processo di duplicazione semiconservativo Fase 2 Fase 3 vennero presí i batteri Escherichia coli (E.coli) e vennero depositati e fatti crescere su un substrato 15N. Vennero poi spostati su un substrato 14N: Dopo la prima riproduzione Batteri dal peso intermedio (erano presenti sia 15N che 14N) No modello conservativo Dopo la seconda riproduzione No modello dispersivo 4 Metà batteri peso intermedio, metà batteri peso leggero La replicazione del DNA avviene attraverso diversi elementi. Devono essere difatti presenti: un gran numero di nucleotidí trifosfati necessari la formazione di una nuova cellula tante proteine Filamento di RNA un DNA di partenza complementare a quello di DNA un Primer (punto di partenza/inizio) un complesso di replicazione È un complesso proteico fondamentale per la replicazione del DNA. -Durante una 1 della doppia elica -successivamente i due filamenti si separano totalmente grazie alla DNA elícasi che rompe legami idrogeno. -nella seconda fase i nucleotidí sparsi si agganciano ai nuovi filamenti nel punto 3', mediante legami fosforodiesterici. -i due filamenti stampo separati si legano anche le "proteine leganti il singolo filamento" (SSB), per impedire che i due filamenti si riuniscano tra loro Leading strand 3₁ 5' Primer G Lagging strand Okazaki fragment- wwwww fase avviene la despírilizzazione DNA polymerase Primase Helicase 5' -il punto da cui ha inizio il complesso di replicazione si chiama "Ori" L>Filamenti anti paralleli Lavoriamo con l'immagine: Filamento veloce ↓ L'estremità 3' si avvicina all'apertura della spirale Posizionato il primer, 1μe 2). Leading strand 3' 5' nuovo filamento avviene senza Intoppi 5' Lagging strand Primer l'allungamento del I due filamenti vanno in direzioni opposte Filamento lento Okazaki fragment- DNA polymerase Primase Helicase 15' ¹3' L'estremità 3' si allontana dal centro/apertura della spirale 12 Lo sviluppo del nuovo filamento avviene a blocchi: frammenti di Okazaki Dell'allungamento del nuovo filamento si occupa la DNA polimerasi (composta da molecole molto grandi). La creazione del nuovo filamento avviene mediante rapporti/legami covalenti tra il nucleotide è un filamento preesistente. Per iniziare questo processo c'è bisogno di un Primer (il quale alla fine della replicazione verrà eliminato e sostituito dal DNA) ____ FRAMMENTI DI OKAZAKI: Essi si sintetizzano come il filamento veloce, quindi aggiungendo nucleotidí all'estremità 3' del filamento. (Il filamento lento avrà bisogno di un altro processo di sintesi, quindi un nuovo primer). Nei batteri, ma anche negli eucarioti è molto simile: 1)la DNA polimerasi parte da un primer il quale sintetizza il frammento di okazaki fino a raggiungere il primer del frammento precedente. 2) A questo punto i due primer vengono sostituiti da un nuovo DNA il quale non si legherà completamente ai frammenti questo perché mancano i legami fosfodiesterici. 3) Questi legami verranno però catalizzati dalla DNA ligasi (un altro enzima) Creazione unico 3¹ filamento in 3' C a b Uin C 3 5' TELOMERI Nelle cellule eucarioti quando viene tolto il primer terminale (ovvero il primer sull'estremita del filamento), come abbiamo visto, esso viene sostituito da un nuovo DNA. Questo DNA non ha però la possibilità di essere sintetizzato perché non ha nulla alla sua estremità. Di conseguenza questo filamento non sintetizzato e una piccola porzione di filamento sintetizzato vengono tagliate Il cromosoma si accorcia Per impedire questo molti eucarioti presentano una sequenza ripetitiva: il telomero Il telomero però nón rende la cellula immortale, infatti anche esso subisce le divisioni durante la replicazione Dopo un po' esso smette di funzionare e la cellula muore Per impedire ciò, alcune cellule, come le cellule staminali del midollo osseo, presentano un enzima costituito da RNA: telomerasi. La telomerasi va a ricostruire il pezzo perduto di telomero Cellula immortale CORREZIONE ERRORI Affinché una cellula funzioni e necessario che il DNA si replichi perfettamente. Questo però non accade : il DNA è molto preciso ma allo stesso tempo imperfetto. Molto spesso gli errori provengono dalla DNA polimerasi, la quale produce circa 60.000 mutazioni ogni volta che una cellula si divide. Per far fronte a questo problema le cellule hanno almeno tre soluzioni: 1) correzione delle bozze Ovvero gli errori vengono corretti mano a mano che la DNA polimerasi li compie. 2) la riparazione delle anomalie di appaiamento Il DNA viene esaminato subito dopo la sua replicazione e vengono corretti gli errori di appaiamento 3) riparazione per escissione vengono eliminate e sostituite le basi anomale