Concetti Chiave
- Nei procarioti, il DNA è circolare e si trova nel cromosoma, consentendo una replicazione efficiente.
- La DNA polimerasi lavora in direzione 5'-3', creando un filamento veloce senza interruzioni e un filamento lento con frammenti di Okazaki.
- I frammenti di Okazaki si formano nel filamento lento a causa della direzione opposta della sintesi da parte della DNA polimerasi.
- La primasi catalizza la formazione di un primer, essenziale per avviare la duplicazione del DNA, mentre la topoisomerasi previene il super avvolgimento del DNA.
- Le SSB proteins legano i filamenti singoli di DNA, impedendo il loro ricongiungimento durante la replicazione.
Struttura del DNA nei procarioti
Premessa fondamentale: nei procarioti il DNA che contenuto nel cromosoma è circolare.
Classificazione enzimi in ordine di azione:
1- DNAelicasi -> catalizza la sepaprazione dei due filamenti di DNA
2- DNApolimerasi -> aggiunge un nucleotide alla volta nel filamento di neosintesi solo in direzione 5'-3'
Funzionamento del filamento veloce e lento
Poichè la DNA polimerasi va in direzione 5'-3', nel primo filamento(filamento veloce/guida/leading strand) esercita il proprio ruolo senza alcun tipo di problema perchè la direzione della DNA polimerasi si muove in direzione opposta al filamento (cioè la DNApolimerasi prosegue il proprio cammino senza interruzioni).
Frammenti di Okazaki e DNAligasi
Nel secondo filamento (filamento lento/in ritardo/lagging strand) invece, la DNApolimerasi deve andare in direzione opposta rispetto a come faceva nel prima e quindi il cammino si interrompe ogni volta perchè ogni volta che la DNAelicasi separa i due filamenti bisogna sempre aggiungere i nucleotidi al filamento che via via si separa. I frammenti di Okazaki sono quei filamenti che si vengono a creare ogni volta che la DNApolimerasi agisce nel filamento lento a seguito della continua separazione dei due filamenti.
3- DNAligasi -> lega i frammenti di Okazaki
Qual è la funzione della primasi e topoisomerasi?
Tuttavia il difetto della DNA polimerasi è quella di non essere in grado di attaccare il primo nucleotide al secondo nucleotide ( in sostanza non è capace di inziare la duplicazione)
4- Primasi -> catalizza formazione di un Primer (=innesco)-> catalizza la sintesi corti polimeri di ribonucleotidi costituiti da RNA. La Primasi non è altro che RNApolimerasi-DNAdipendente (Ogni volta che c'è DNAdipendente vuol dire che l'enzima esercita il proprio ruolo a partire da uno stampo di DNA. Se ci fosse stato RNAdipendente, lo stampo era RNA)
5-Topoisomerasi -> impedisce il super avvolgimento del DNA
Ci sono anche le SSB proteins (single strand binding) che si legano al singolo filamento e impediscono il ricongiungimento dei due filamenti
Domande da interrogazione
- Qual è la struttura del DNA nei procarioti?
- Come funziona la DNA polimerasi nei filamenti veloce e lento?
- Qual è il ruolo della primasi e della topoisomerasi nella duplicazione del DNA?
Nei procarioti, il DNA è contenuto in un cromosoma circolare, il che rappresenta una premessa fondamentale per la sua organizzazione e funzionamento.
La DNA polimerasi opera senza problemi nel filamento veloce (leading strand) in direzione 5'-3', mentre nel filamento lento (lagging strand) deve interrompersi frequentemente per aggiungere nucleotidi a causa della direzione opposta della separazione dei filamenti, creando così i frammenti di Okazaki.
La primasi catalizza la formazione di un primer necessario per avviare la duplicazione, mentre la topoisomerasi previene il super avvolgimento del DNA, garantendo un processo di replicazione fluido e senza ostacoli.