Concetti Chiave
- Il problema dell'accorciamento del DNA è legato all'incapacità di rimpiazzare l'innesco terminale durante la replicazione, causando l'accorciamento dei telomeri.
- I telomeri, estremità dei cromosomi, sono associati a proteine chiamate scelterine che proteggono il DNA dall'attacco di esonucleasi, ma non risolvono il problema dell'accorciamento.
- I telomeri si accorciano ad ogni duplicazione cellulare e sono composti da sequenze non codificanti ripetute, caratterizzate da esameri di 6 basi.
- La scoperta di Blackburn e Greider ha dimostrato che la Tetrahymena possiede un sistema enzimatico, la telomerasi, in grado di ripristinare la lunghezza dei telomeri.
- Il problema biologico dell'accorciamento dei telomeri è comune a tutti gli eucarioti e rappresenta una sfida per la longevità cellulare.
Problema dell'accorciamento del DNA
L'innesco in posizione terminale andrà rimosso come tutti gli altri, ma non potrà essere rimpiazzato, manca l'innesco per la seconda DNA ligasi: questa regione non viene replicata e quindi ad ogni replicazione la molecola di DNA si accorcia: questo problema riguarda le estremità dei cromosomi, dette telomeri,
Funzione dei telomeri e delle scelterine
Le estremità delle molecole lineari di DNA, i telomeri, si ripiegano su loro stessi e sono associati a dei complessi di proteine (scelterine), il cui compito è quello di riparare il DNA terminale non per il problema dell'accorciamento, che non è risolvibile, ma di proteggere l'estremità dall'azione di esonucleasi (nucleasi=enzima che attacca il DNA degradandolo, esonucleasi attacca le estremità; nei nuclei delle cellule ce ne sono molte che svolgono varie funzioni, ma questa sarebbe una funzione negativa che non avviene grazie alla protezione fornita dai complessi di scelterine.
Accorciamento dei telomeri e soluzioni
Rimane il problema biologico che i telomeri tendono ad accorciarsi ogni volta che una cellula va incontro a duplicazione del DNA. I telomeri sono costituiti da alcune migliaia di ripetizioni di brevi e semplici sequenze molto simili in tutti gli eucarioti (sequenze telomeriche) e questi esameri (6 basi) non hanno una funzione codificante, sono sequenze non codificanti
Scoperta di Blackburn e Greider
Studi del '89 di Blackburn e Greider hanno rivelato che nella Tetrahymena non c'è il problema dell'accorciamento dei telomeri poiché esiste un sistema enzimatico (telomerasi) capace di ripristinare la lunghezza dei telomeri.
Domande da interrogazione
- Qual è il problema principale legato ai telomeri durante la replicazione del DNA?
- Qual è la funzione delle scelterine associate ai telomeri?
- Quale scoperta ha fatto Blackburn e Greider riguardo ai telomeri?
Il problema principale è che i telomeri si accorciano ad ogni replicazione del DNA, poiché l'innesco terminale non può essere rimpiazzato, portando a una progressiva perdita di materiale genetico (come descritto nel testo).
Le scelterine proteggono le estremità dei telomeri dall'azione negativa delle esonucleasi, evitando la degradazione del DNA terminale, anche se non risolvono il problema dell'accorciamento (come spiegato nel testo).
Blackburn e Greider hanno scoperto che nella Tetrahymena esiste un sistema enzimatico chiamato telomerasi, che è in grado di ripristinare la lunghezza dei telomeri, risolvendo così il problema dell'accorciamento (come riportato nel testo).
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