Concetti Chiave
- Le esonucleasi sono enzimi che degradano il DNA dall'esterno, correggendo gli errori durante la replicazione in opposizione alle endonucleasi.
- Durante il processo di correzione degli errori, la DNA polimerasi si ferma mentre l'esonucleasi sostituisce gli errori, aumentando la fedeltà della replicazione.
- Due meccanismi principali di controllo del tasso di errore della DNA polimerasi sono la correzione di bozze e la correzione degli appaiamenti errati.
- La correzione di bozze avviene in parallelo alla replicazione, mentre il meccanismo di correzione degli appaiamenti errati scansiona l'intero genoma per errori non rilevati.
- Ci sono differenze individuali nell'efficacia del meccanismo di correzione degli appaiamenti errati, influenzando il tasso di errore nella replicazione del DNA.
Funzione delle esonucleasi
Alle DNA polimerasi è associata una esonucleasi, un enzima che degrada il DNA (eso, dall'esterno, in opposizione alle endonucleasi che tagliano il DNA dal loro interno), che viaggia in direzione opposta alla DNA polimerasi . Mentre avviene la sostituzione degli errori da parte di esonucleasi, DNA polimerasi si ferma.La maggior parte delle mutazioni si verifica spontaneamente durante la replicazione del DNA, e per questo nel corso dell'evoluzione si sono venuti affermando sistemi di controllo del tasso di errore di DNA polimerasi (studiati dapprima nei procarioti e poi negli eucarioti). Si è verificato che tutti gli organismi hanno 2 meccanismi fondamentali di salvaguardia della fedeltà della replicazione:
• correzione di bozze: o proof read repair, agisce in parallelo a DNA polimerasi mentre la replicazione è in corso, quindi durante la fase S
• correzione degli appaiamenti errati: o MMR, mismatch repair, che provvede a scansionare l'intero genoma appena replicato grazie a proteine ed enzimi che vanno alla ricerca di appaiamenti errati, errori che sono quindi sfuggiti alla correzione di bozze
Questi due meccanismi riducono grandemente il tasso di errore ma non lo annullano completamente. Soprattutto per il secondo meccanismo ci sono delle differenze individuali per cui ci sono soggetti che hanno meccanismo di correzione degli appaiamenti errati meno efficiente del normale.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo delle esonucleasi nella replicazione del DNA?
- Quali sono i due principali meccanismi di controllo del tasso di errore della DNA polimerasi?
- È possibile che ci siano differenze nell'efficacia dei meccanismi di correzione degli appaiamenti errati tra individui?
Le esonucleasi sono enzimi associati alle DNA polimerasi che degradano il DNA dall'esterno, correggendo gli errori durante la replicazione. Mentre l'esonucleasi sostituisce gli errori, la DNA polimerasi si ferma, garantendo una maggiore fedeltà nella replicazione.
I due meccanismi fondamentali sono la correzione di bozze (proof read repair), che agisce durante la replicazione, e la correzione degli appaiamenti errati (MMR), che scansiona l'intero genoma per errori sfuggiti alla correzione di bozze.
Sì, ci sono differenze individuali che possono portare a un meccanismo di correzione degli appaiamenti errati meno efficiente del normale, il che può influenzare il tasso di errore nella replicazione del DNA.
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