Replicazione del DNA, GTFs, traduzione e maturazione del DNA

REPLICAZIONE DEL DNA

E’ un processo semiconservativo che porta alla formazione di due molecole di DNA identiche, formate da una

doppia elica madre si ha la formazione di due doppie eliche figlie costituite da un filamento nuovo (o di

neosintesi) e un filamento madre (filamento conservato dalla doppia elica madre).

In questo processo entrano in gioco vari enzimi e proteine, tra cui:

●​ ELICASI, rompe i legami a idrogeno formati tra le basi azotate, dando quindi origine alla FORCELLA DI

REPLICAZIONE

●​ SSB, sono delle proteine che si legano ai singoli filamenti che hanno il ruolo di impedire il

riappaiamento delle basi separate dalla elicasi

●​ PRIMASI, enzima che sintetizza il PRIMER, il primer funge da innesco per la DNA POLIMERASI II

●​ DNA POLIMERASI II, partendo da dei nucleosidi trifosfato sintetizza il filamento di DNA

●​ DNA POLIMERASI I, rimuove il primer e svolge attività di proofreading (il proofreading è la correzione

degli errori commessi dalla DNA polimerasi III)

●​ LIGASI, lega tra di loro i FRAMMENTI DI OKAZAKI (brevi sequenze di DNA).

Il processo avviene per fasi, inizia in delle sequenze del genoma chiamate ORIGINI DI REPLICAZIONE, nei

procarioti questa sequenza è soltanto una, negli eucarioti invece la replicazione è bidirezionale e quindi con

due forcelle replicative.

All’inizio quindi si ha la formazione di un COMPLESSO PRE-REPLICATIVO, successivamente ci sono varie

fasi:

1.​ il riconoscimento e l’attivazione dell’origine di replicazione, fase in cui il complesso ORC si lega a

questa sequenza di origine.

2.​ entra in gioco l’elicasi che, sfruttando l’ATP, separa i due filamenti della doppia elica, creando una

regione di DNA a doppio filamento.

3.​ a seguito della divisione dei due filamenti delle proteine, le CDK, fosforilano le proteine del complesso

pre-RC, consentendo così la formazione del complesso di inizio della replicazione.

4.​ una volta che il complesso di inizio è attivo, le elicasi separano i due filamenti della doppia elica,

formando così le due forcelle replicative. La replicazione avviene in modo bidirezionale, visto che

ciascuna forcella avanza in direzioni opposte partendo dall’origine di replicazione. Adesso le proteine di

legame al singolo filamento (o SSB) si legano ai due filamenti separati andando ad impedire il loro

riappaiamento.

5.​ La primasi sintetizza il PRIMER, che a sua volta sintetizza un breve segmento di RNA partendo dal

DNA stampo. La DNA polimerasi alfa si lega al primer, iniziando così la replicazione.

REPLISOMA= complesso di enzimi che eseguono la replicazione. Questo complesso include:

●​ Polimerasi alfa, che avvia la sintesi del filamento di RNA

●​ Polimerasi sigma e gamma, proseguono la sintesi del DNA sui filamenti lagging e leading

●​ Topoisomerasi, risolvono i superavvolgimenti che sono stati generati durante lo srotolamento del DNA

●​ PCNA, agisce come un clamp scorrevole che ha lo scopo di mantenere la polimerasi ancorata al DNA

●​ RFC carica il PCNA sul DNA.

In ogni forcella replicativa il complesso avanza lungo il DNA in direzione 5’ → 3’ con la primasi che sintetizza

continuamente il filamento leading e discontinuamente il filamento lagging.

LE VARIE FASI:

1.​ SROTOLAMENTO DEL DNA

La separazione dei due filamenti di DNA avviene grazie all’enzima elicasi che consumando ATP rompe i

legami