Processo di duplicazione del DNA - Enzimi

Il processo di duplicazione del DNA

Il processo di duplicazione del DNA è un processo che può essere definito semi conservativo dal momento in cui una molecola di DNA contiene due tipi di filamenti, uno vecchio ed uno nuovo che è appena stato duplicato. In particolare tale processo di duplicazione si svolge in due fasi principali. Una prima fase consiste nella separazione dei due filamenti di DNA che avviene mediante l'intervento di alcuni enzimi. Una seconda fase prevede quella che è la cosiddetta fase di allungamento dei filamenti dove grazie al DNA polimerasi avviene l'aggiunta di nucleotidi.

Ruolo degli enzimi nella duplicazione

Fondamentale è l'intervento del complesso di duplicazione che sono nient'altro che una serie di enzimi che intervengono in questa fase e sono fondamentali per la riuscita del processo di pubblicazione. Un primo enzima che interviene è l'enzima elicasi il quale interviene aprendo i legami a idrogeno tra le basi azotate e quindi dividendo l'elica. Un secondo tipo di enzima è l'enzima ssbp che significa letteralmente single strand binding protein. Tale enzima è costituito da proteine che si mettono vicino ai filamenti per mantenerli divise durante l'intero processo di pubblicazione. L'enzima topomerasi interviene impedendo quella che può essere un eccessiva torsione del filamento di dna. L'enzima primasi invece si occupa di sintetizzare il primer che non è altro che un piccolo pezzo costituito da RNA che da inizio all'intera processo di duplicazione. L'enzima polimerasi è anche il più importante poiché agisce nel processo effettivo di pubblicazione inserendo il nucleotidi in direzione tre.

Sintesi e controllo dei filamenti

A questo proposito possiamo dire che un primo filamento sarà più veloce nella sintetizzazione poiché il DNA polimerasi aggiunge nucleotidi soltanto nel verso 3 e quindi bisognerà aspettare man mano l'apertura dei due filamenti affinché avvenga la duplicazione dell'altro tenendo conto che tali filamenti sono come abbiamo detto antiparalleli.

Per tale motivo uno dei due filamenti dovrà attendere che il DNA venga man mano aperto e di conseguenza bisogna sintetizzare ogni volta un nuovo primer. Tali pezzetti che si uniscono per formare il filamento più lento prendono il nome di frammenti di okazaki dal nome dello studioso scienziato che li scoprì. Il DNA polimerasi si occupa anche in fine di effettuare un controllo per garantire l'unione corretta di adenina e timina e citosina con la guanina. Un ultimo tipo di enzima è l'enzima ligasi che lega i nucleotidi tramite legami covalenti formando i due filamenti.

Telomeri e cellule tumorali

Una particolarità molto importante è quella secondo la quale il DNA durante la duplicazione perde sempre un pezzettino finale chiamato telomero che porterà la cellula a morire in seguito alla perdita di numerosi telomeri. Le cellule tumorali riescono a non perdere questi pezzettini grazie a quello che è chiamato enzima telomerasi. Per questo motivo sono condotti numerosi studi che puntano ad eliminare la telomerasi distruggendo così tutte le cellule tumorali e di conseguenza la malattia stessa.