Meccanismi e fasi della duplicazione del DNA nelle cellule

La Duplicazione del DNA è il meccanismo molecolare attraverso cui viene prodotta una copia del DNA cellulare. Ogni volta che una cellula si divide, infatti, l'intero genoma deve essere duplicato per poter essere trasmesso alla generazione successiva (tramite Mitosi e Citodieresi).

Questo Processo di Duplicazione è complesso e richiede l'intervento di numerosi Enzimi e di Proteine.

Il Processo di Duplicazione del DNA è semiconservativo, infatti il doppio Filamento di DNA iniziale funge da stampo per la sintesi di due filamenti figli complementari.

La Duplicazione del DNA avviene nella Fase S della Duplicazione Cellulare.

Il Processo di Duplicazione del DNA inizia a partire da punti specifici intermedi alla Doppia Elica, chiamati “punti di origine della duplicazione”.

Forcella di duplicazione

Da questi punti, grazie all’azione dell’enzima Elicasi (che separa i deboli Ponti Idrogeno che tengono unite le Basi Azotate), i due filamenti costituenti il DNA iniziano a separarsi, quindi la molecola di DNA inizia ad assumere una struttura a Forcella, nota come “forcella di duplicazione”, la cui forma viene mantenuta grazie alla Topoisomerasi.

Ruolo delle DNA-Polimerasi

A questo punto un gruppo di Enzimi interviene nel processo: le DNA-Polimerasi, che permettono la crescita di un nuovo Filamento; però solo uno dei due Filamenti che vengono a formarsi è sintetizzato in maniera continua dalle DNA-Polimerasi, che agiscono muovendosi dal punto di origine della duplicazione in direzione del punto di biforcazione del DNA originario, mentre l’altro Filamento è assemblato in brevi segmenti man mano che la Forcella si apre; questi brevi segmenti vengono poi uniti per mezzo del DNA-Ligasi, un Enzima.

I due nuovi Filamenti che vengono a crearsi sono detti “Filamenti di Sintesi”, mentre i Filamenti su cui essi si formano sono detti “Filamenti di Stampo”.