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Replicazione DNA
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Di cosa parla
- La replicazione del DNA è un processo generalmente bidirezionale che inizia da "siti di origine di replicazione", specifici punti in cui il DNA si apre.
- Nei procarioti (es. E. Coli), c'è un singolo sito di origine (replicone) e la replicazione procede dal punto ORI in due direzioni opposte fino al punto diametralmente opposto chiamato TERMINE.
- Negli eucarioti, ci sono più siti di origine di replicazione.
- L'apertura del DNA è mediata dalle DNA elicasi, che si muovono grazie all'energia fornita dall'ATP. I siti di inizio sono ricchi di A e T per la loro minore stabilità (meno legami idrogeno).
- Le proteine SSB (single strand binding protein) mantengono i filamenti di DNA aperti e separati.
- La primasi sintetizza un "primer" di RNA (un innesco formato da ribonucleotidi) in direzione 5' → 3'.
- La DNA polimerasi III inizia ad attaccare i deossiribonucleotidi al primer, sintetizzando in direzione 5' → 3'.
- Sul filamento "leading" la sintesi è continua.
- Sul filamento "lagging", la sintesi è discontinua: la primasi sintetizza primer RNA mentre l'elica si apre, e la DNA polimerasi III estende questi primer. Questo processo si ripete, formando "frammenti di Okazaki" (ibridi DNA/RNA).
- La DNA polimerasi (DNA-dipendente) può solo aggiungere nucleotidi ad un frammento già sintetizzato.
- Le DNA polimerasi possiedono anche attività esonucleasica 3' → 5', permettendo la correzione di errori.
- I filamenti non possono rimanere con i primer RNA. La DNA polimerasi I ha attività esonucleasica 5' → 3' che rimuove i ribonucleotidi e li sostituisce con deossiribonucleotidi.
- La DNA polimerasi I non è in grado di legare l'ultimo deossiribonucleotide, quindi la DNA ligasi interviene per unire i frammenti, sigillando i "nick".
- In E. Coli, esistono tre tipi principali di DNA polimerasi:
- DNA polimerasi I: Riparazione del DNA, replicazione (attività esonucleasica 3'-5' e 5'-3').
- DNA polimerasi II: Riparazione del DNA (attività esonucleasica 3'-5').
- DNA polimerasi III: Principale fattore replicativo (attività esonucleasica 3'-5').
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