Replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti

IL PROBLEMA DEI TELOMERI

I procarioti non hanno telomeri perché il DNA è circolare. Le regioni terminali dei

cromosomi eucariotici sono note come telomeri. Come per i batteri, quando la sintesi è

effettuata, tutti i primers vengono eliminati e poi riempiti i buchi, detti gap in cui vanno

quindi vengono sostituiti. Per essere sostituiti c’è sempre

messi dagli 8 ai 12 nucleotidi,

bisogno che ci sia un 3’OH su cui agganciare i nucleotidi, i gap interni hanno sempre

un’estremità 3’OH su cui inserire i nucleotidi in direzione 5’→3’, i gap terminali non hanno

un’estremità 3’OH quindi non c’è modo di riempire quel gap. Ad ogni replicazione i

mettendo a rischio l’integrità

telomeri rischiano di accorciarsi, del genoma. Ai telomeri ci

sono i minisatelliti, cioè il DNA ripetuto in tandem che non contiene informazioni genetiche,

quindi il problema di perdere queste regioni sembra non

esserci, ma con il passare delle replicazioni (soprattutto

nei tipi cellulari che si replicano molto) i telomeri si

accorciano sempre di più fino ad arrivare ad intaccare il

genoma importante.

Come si risolve questo problema? In determinati tipi

cellulari che si replicano tanto, c’è la telomerasi, un

enzima. La telomerasi è una ribonucleoproteina che

riempie il gap e ristabilisce la lunghezza del telomero,

aggiungendo corte sequenze ripetute. La telomerasi ha

sia una parte a RNA che una parte proteica, lo stampo a

RNA (TERC) che è parzialmente complementare

all’estremità sporgente di DNA, la riconosce e si attacca.

La proteina TERT funge da trascrittasi inversa, allunga

l’estremità

ulteriormente sporgente del DNA (da RNA

sintetizzare DNA).

La telomerasi dapprima allunga il filamento di vecchio

DNA, poi trasloca in avanti e continua l’allungamento, i

cicli di allungamento si ripetono man a mano che la

l’estremità 3’-OH

telomerasi scivola in avanti; quando

sporgente sarà sufficientemente lunga, su di essa sarà

richiamata la primasi per la sintesi di un nuovo frammento

di Okazaki.

La lunghezza dei telomeri è importante perché

dei telomeri è un segnale per la

l’accorciamento

senescenza, la morte delle cellule (che in alcuni casi è

necessaria per evitare la formazione di tumori, ma in altri

casi avviene prematuramente). La telomerasi ha attività nelle cellule altamente proliferanti

(ad esempio le cellule staminali), non è attiva invece nelle altre cellule (ad esempio le

L’estremità

cellule differenziate, neuroni, adipociti e miociti) dove non è necessario.

sporgente al 3’ è nascosta grazie all’interazione della telomerasi con altre proteine per

formare un cappuccio telomerico di protezione. Il danno piè grave che la cellula teme di

più è la rottura dei legami tra due filamenti, se si rompe quello di un unico filamento si