Basi cellulari e genetiche della medicina - Appunti

---> FINO A QUANDO NON SI ARRIVA A CONFIGURAZIONE CORRETTA [AURORA B

KINASI ] continua a fosforillare

--> quando si giunge a CORRETTA TENSIONE (2 poli dei microtubuli tirano 2 cinetocore

da due parti opposte pertanto si porta diade al CENTRO PIASTRA EQUATORIALE ) --->

[AURORA B KINASI ] SMETTE DI FUNZIONARE

--> SI FORMA PIASTRA METAFASICA

.A questo punto [SEPARASI] rompe anello di [COESINA ] che tiene i due cromosomi

insieme

RISULTATO : 2 cromosomi uguali migrano ai due poli tirati dalla tensione generata da

fibre del fuso

.[SSBP] mantengono filamento disteso durante la copiatura

.OGNUNO DEI DUE FILAMENTI --> possiede una parte di [LEADING STRAND] e una

parte di frammmenti intervallati da primeri [FRAMMENTI DI OKAZAKI]

---> questo perche vi sono contemporaneamente piu bolle di replicazione pertanto

ogni filamento è composto da questi due aspetti

--> abbiamo moltissimi "trattini" di rna primer nei filamenti neosintetizzati

[PROBLEMI]

I ELIMINARE PRIMER

II RISALDARE I FRAMMENTI

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[I]

.[DNA POLIMERASI] ha attivita polimerasica in 5-3 ma possiede anche [ESONUCLEASI]:

- in 5-3 o - in 3-5

---> hanno attivita indipendenti pertanto si possono rimuovere i primers.

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[I]

NICCHIE

-abbiamo [3'] di DNA affacciato a [5' ] di [PRIMER DI DNA ]

--> una [DNA POLIMERASI] 5-3 con [ESONUCLEASI 5-3] rimuove il [PRIMER] e intanto

avanza con la replicazione [SPOSTANDO] di fatto la [nicchia ] che si viene a formare !

di fatto AVANZA LE NICCHIE e prosegue con la replicazione

+

.[RIBONUCLEASI SPECIFICHE ] --> si recano in punti precisi e RIMUOVONO I PRIMER

RNA tra i frammenti

ausilio negli eucarioti

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[II]

.[DNA LIGASI ]--> salda le estremita di DNA quando [NON SONO PIU PRESENTI BUCHI

di RNA ] !

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-è molto probabile che nella realta eucariotica il [REPLISOMA ] non si muova sul dna

ma --->

[RIMANE FERMO]

--> i replisomi sono ANCORATI a lamina nucleare --> il dna è cosi [NON DISPOSTO

CASUALMENTE ] ma rigidamente e precisamente organizzato

MODELLO :

-[REPLISOMI ANCORATI ]---> replication factory

-[DNA MOBILE] grazie all idrolisi dei fosfati si sposta attraverso i replisomi

---> i siti fissi di REPLISOMI ANCORATI ALLA LAMINA NUCLEARE --> [REPLICATION

FACTORY ]

.possono essere evidenziati mediante colorazione al microscopio .

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PROBLEMA : [TENSIONE TORSIONALE ]

--> continuando a torcere il dna per districarlo mentre si separano le eliche si crea una

fortissima tensione torsionale che in casi normali non consentirebbe di continuare o

romperebbe il dna

SOLUZIONE : [DNA TOPOISOMERASI ] --> viaggia sul dna saggiando la tensione

torsionale e qualora superi alcuni livelli in quei punti permette all elica di sganciarsi

riportarsi in posizione sotto riducendo cosi gli avvolgimenti e riducendo di

conseguenza la tensione torsionale

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[REGOLAZIONE DEL FENOMENO REPLICATIVO ]

.negli eucarioti la replicazione non è il [FATTORE LIMITANTE ] per cui è sempre attiva e

avviene il piu velocemente possibile .--->DEVE ESSERE REGOLATA

. vi è un ciclo cellulare con fase specifica in cui e consentita la replicazione

.la replicazione deve avvenire si di tutto il DNA ma [UNA VOLTA SOLA ] nonostante vi

sia [ETEROCRONIA ] tra le varie bolle di replicazione (non tutte sono aperte allo stesso

momento contemporaneamente )

---> questo per garantire l [EUPLOIDIA ] e la non replicazione di tratti gia replicati

FASI ;

I [G1]

. in G1 la cellula non replica ancora il proprio DNA ma inizia a identificare le ORIGINI DI

REPLICAZIONI che dovra poi utilizzare

.essa ASSEMBLA I [PRE REPLICATION COMPLEX ] [PRC] e li mantiene cosi quiescenti .

(ha gia identificato origini della replicazione in modo preciso )

II in [S]

.--> La cellula [LICENZIA ] i [PRC] che vengono completati con altre proteine --> a

questo punto iniziano le origini di replicazioni

. i [PRC ] [VENGONO DISTRUTTI] --> in questo modo si garantisce che non vi saranno

altre replicazioni se non a ciclo G1-S-G2-M ultimato --> GARANZIA PER [EUPLOIDIA ]

.Il riconoscimento delle [ORIGINI DI REPLICAZIONE ] non avviene per SEQUENZA come

per i procarioti ma mediante meccanismi complessi di localizzazione che dipendono

anche da cellula a cellula dello stesso organismo .

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[RIPARAZIONE DEI DANNI ]

.Alcune [DNA POLIMERASI 5-3] hanno attivita [ESONUCLEASI 3-5]

.---> se sono impossibilitate a procedere perche vi è un errore che cambia la struttura

del DNA (appaiamento errato) e si ferma DNA polimerasi(a causa di MISMATCH),

[ESONUCLEASI] puo comunque continuare in senso inverso RIMUOVENDO IL

[MISMATCH]

---> questa attivita prende il nome di [PROOFREADING] o [CORREZIONE DI BOZZE]

.Riduce la possibilita di errore di circa [100 VOLTE]

ERRORE DI MISMATCH POSSIBILE : 1 su 107 aggiunte

---> non possiamo evitare che qualche errore sia commesso

esempio:

.IL DNA VIENE DANNEGGIATO DA QUALCHE FATTORE

.MUTA LO STAMPO ---> L errore viene MANTENUTO, COPIATO e FISSATO IN 3

GENERAZIONI

--> non vi è attivita di PROOFREADING perche non vi è stato ERRORE DI APPAIAMENTO

da parte di DNA polimerasi , pertanto essa e la sua attivita esonucleasica non lo

riconoscono come errore

--> [NON VI E ERRORE E LO STAMPO STESSO CHE E SBAGLIATO ] --> la mutazione si

fissa .

.Quando i danni non risultano piu riparabili insorgono ---> PATOLOGIE NEOPLASTICHE !

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[MUTAZIONI] --> ci occupiamo di mutazioni puntiformi .

cause : errori di riparazione 107 oppure

--> ERRORI IN DNA STAMPO.

2 tipi :

.TRANSIZIONE : purina-purina

.TRANSVERSIONE: purina pirimidina ---> cambiano stericamente

[DANNI]

I- [SPONTANEI]

.[DEPURINAZIONE]--> viene persa base azotata --> [DNA DEPURINATO ]

.[DEAMMINAZIONE]--> viene perso gruppo amminico

esempio in caso di TIMINA si formerebbe [URACILE] . Questo è il motivo per cui nel

DNA non troviamo uracile --> sarebbe troppo pericoloso non poter riconoscere un

errore di questo tipo per la vita

.--> Le altre basi deamminate danno origine a [XANTINA ] o [IPOXANTINA ] che si

appaiano con tutte le altre .

.[OSSIDAZIONE]--> da radicali liberi --> formazione di [8OXOGUANINA] -->

nuovamente una base problematica perche si lega sostanzialmente con tutte le altre .

II-[ESTERNI] --> fumo,radiazioni,tutto.

piu probabili :[DANNI DA RAGGI UV]

--> tendono a far formare ponti a idrogeno tra TIMINE formando DIMERI DI TIMIdiNE

che interrompono la replicazione

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COME RIPARIAMO I DANNI

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[STRATEGIA ] in 2 fasi :

-RICONOSCIMENTO DEL DANNO

-RIPARAZIONE DEL DANNO ---> sempre uguale

2 modelli:

-[BASE EXCISION REPAIRING ]

enzima : DNA GLICOSILASI

.[DNA GLICOSILASI ] percorrono tutto il dna

.trovata la base anomala la [RIMUOVONO ] formazione di [DNA APURINICO ]

.[APENDONUCLEASIS] rimuove il nucleotide tagliando l errore

.si forma un nuovo nucleotide

CATENA : [DNA GLICOSILASI ]--> DNA APURINICO-->[APENDONUCLEASI]->rimozione

errore-->ricreazione segmento(meccanismo sempre simile )

-[NUCLEOTIDE EXCISION REPARING]

. viene tagliato via il nucleotide errato

. un segnale che lo avvisa e richiama gli enzimi corretti e il BLOCCO DELLA

TRASCRIZIONE --> enzimi vanno a verificare sequenza madre DNA a comando .

--->La ricostruzione avviene sempre nel medesimo modo

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.[RIPARAZIONE DI ESTREMITA OMOLOGHE ]

--> le estremita vengono riappaiate normalmente ad opera di DNA LIGASI

.[RIPARAZIONE DI ESTREMITA NON OMOLOGHE ]

--> Le estremita vengono riappaiate da DNA LIGASI ma inevitabilmente si [PERDE UNA

PARTE DI NUCLEOTIDI ] che puo essere piu o meno ampia

12-3-2014

OBIETTIVO: FORMARE GAMETI CON 23 CROMOSOMI ---> MEIOSI

[CROMOSOMI OMOLOGHI] --> hanno uguale sequenza di LOCI con ALLELI DIVERSI

.COME SI SEPARANO GLI OMOLOGHI?

MEIOSI: 2 DIVISIONI precedute da un unica replicazione

.......................

-I 2 CROMOSOMI OMOLOGHI hanno sequenze non proprio uguali ma molto simili

----> i filamenti si possono appaiare per [OMOLOGIA DI SEQUENZA]

.[RICOMBINAZIONE OMOLOGA ]---> SI FORMANO DEI PUNTI DI SCAMBIO

---> [CROSSING OVER] tra cromosomi OMOLOGHI

---> aiutato da [PROTEINA REC-A]

--> FORMAZIONE DI [GIUNZIONI DI HOLIDAY] o [CROSSING OVER] tra due omologhi

ATTENZIONE: a seconda di dove si tagliano poi i due omologhi per separarli --> i

prodotti genici sono diversi in cui il MISMATCH volontario viene riparato

---> si creano [CROMOSOMI TOTALMENTE NUOVI E DIVERSI distribuiti ai GAMETI] !!!

---> [QUESTO E IL SISTEMA CHE CONSENTE DI TENERE UNITI I DUE OMOLOGHI]

MECCANISMO: [PROVO A TIRARE, SE NON VENGONO VIA ALLORA SONO I DUE

OMOLOGHI]

.Questa volta però sono [TETRADI] composta ciascuna da [2 DIADI ] tenute insieme da

[COESINA]

.ATTENZIONE: la coesina MEIOTICA è leggermente diversa da quella mitotica -->

[questo vuol dire che la cellula gia in fase G1 sa che andra incontro successivamente a

meiosi]"consapevolezza molecolare"

.ho [4 CINETOCORE] --> si assemblano in modo da formare [2 CINETOCORE], [1 per

ogni OMOLOGO]

MECCANISMO: Microtubuli si legano al cinetocore, [AURORA B KINASI] fosforilla ogni

volta in cui non si sviluppa tensione , se si sviluppa tensione [AURORA B KINASI] si

arresta --> vuol dire che e configurazione corretta

.Vengono rotte [GIUNZIONI DI HOLIDAY CROSSING OVER]

---> I DUE OMOLOGHI MIGRANO UNO DA UNA PARTE UNO DALL ALTRA dei poli del fuso

[COMPLETATA MEIOSI I DIVISIONE RIDUZIONALE ]

SENZA CROSSING OVER --> SENZA [GIUNZIONI DI HOLIDAY] --> IMPOSSIBILE MEIOSI I !

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FASE II MEIOSI II

.Abbiamo cromatidi fratelli tenuti insieme da coesina

--> MEIOSI II EQUAZIONALE

--> Uguale a MITOSI : ci sono 2 cinetocore, quando si sviluppa tensione [AURORA B

KINASI ] cessa di fosforillare, coesina viene rotta , si separano i cromatidi.

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[TRASCRIZIONE]

.[RNA]

CARATTERISTICHE:

-Possiede un enorme varieta di [BASI MODIFICATE] --> per questo [non possiede quindi

meccanismi di riparazione delle basi] --> c'è un enorme varieta di modificazioni

chimiche

-Ha una struttura secondaria complessa dovuta a [APPAIAMENTI INTRAMOLECOLARI]

-Puo cambiare struttura sterica al bisogno --> è molto piu DINAMICO !

2 TIPI DI STRUTTURA :

-[STELO e ANSA] --> fo