Concetti Chiave
- Il meccanismo di riparazione del DNA nelle cellule eucariotiche coinvolge le proteine mutS e mutL, che identificano e correggono appaiamenti errati nel DNA appena replicato.
- MutS si posiziona sui mismatch, mentre mutL cerca interruzioni nel filamento, riconoscendo il filamento di nuova sintesi grazie alla presenza di nick.
- La riparazione avviene immediatamente dopo la replicazione del DNA, quando i frammenti di Okazaki non sono ancora uniti dalla DNA ligasi.
- Le mutazioni germinali interessano i gameti e sono trasmissibili, mentre le mutazioni somatiche riguardano cellule somatiche e non sono ereditarie.
- Durante la riparazione, una porzione di nucleotidi errati viene rimossa e sintetizzata nuovamente dalla polimerasi β per correggere gli errori.
Qual è il meccanismo di riparazione del DNA?
Nelle cellule eucariotiche non ci sono solo mutS e mutL. Ci sono proteine che scorrono lungo il DNA appena replicato alla ricerca di appaiamenti errati, che speso formano una specie di deformazione nella struttura del DNA: mutS (MSH nelle cellule umane) si posiziona in corrispondenza del mismatch e ad essa è associata mutL (nell’uomo un dimero formato da MLH+PMS). MutL scorre alla ricerca di interruzioni nella nuova elica, ma bisogna riconoscere qual'è il filamento nuovo per capire qual'è l'appaiamento errato, visto che dato un appaiamento scorretto non si potrebbe dire qual’è il filamento corretto e quello di nuova sintesi erronea: il filamento di nuova sintesi viene riconosciuto perchè come detto in esso ci sono delle interruzioni. Questa scansione avviene subito dopo la fine del lavoro di DNA polimerasi, quindi in una situazione in cui sono ancora presenti i frammenti di Okazaki, che non sono ancora stati saldati da DNA ligasi; dove mutL trova un nick, un estremità 5' libera, degrada il filamento nel tratto tra il nick e il mismatch: per riparare un singolo filamento errato viene tolta una porzione di almeno una decina di nucleotidi, che viene nuovamente sintetizzata dalla polimerasi β.
Distinzione tra mutazioni
Una distinzione importante è quella tra:
• mutazione germinale: riguardano i gameti, generalmente i precursori dei gameti come uno spermatogonio; sono quelle che possono essere trasmesse
• mutazione somatica: riguarda cellule somatiche, può causare conseguenze nell'individuo, ma non sono ereditarie
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo delle proteine mutS e mutL nel meccanismo di riparazione del DNA?
- Come viene riconosciuto il filamento di nuova sintesi durante la riparazione del DNA?
- Qual è la differenza tra mutazioni germinali e somatiche?
Le proteine mutS (MSH nelle cellule umane) e mutL (un dimero formato da MLH+PMS) sono fondamentali per identificare e riparare gli appaiamenti errati nel DNA appena replicato, riconoscendo il filamento nuovo grazie a interruzioni nella sua struttura.
Il filamento di nuova sintesi viene riconosciuto grazie alla presenza di interruzioni, come i nick, che si formano durante la replicazione e che permettono a mutL di identificare il tratto errato da riparare.
Le mutazioni germinali riguardano i gameti e possono essere trasmesse, mentre le mutazioni somatiche interessano le cellule somatiche e non sono ereditarie, pur potendo avere effetti sull'individuo.
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