DNA ed RNA: struttura e funzione Duplicazione del DNA

DNA ed RNA: struttura e funzione Duplicazione del DNA

Nel DNA è contenuta l'informazione genetica ed è formato da doppia elica. Ogni filamento di DNA risulta formato da una sequenza di nucleotidi e ogni nucleotide è formato da:

un acido

una molecola di fosforo (P)

una base.

Le basi si distinguono in:

PURINE: formate da un doppio anello aromatico e sono ADENINA (A) e la GUANINA (G)

PIRIMIDINE: formate da un singolo anello aromatico, TIMINA (T), CITOSINA (C) e URACILE (U).

Le basi sporgono all'interno della doppia elica e si affrontano tra loro sempre alo stesso modo: una purina con una pirimidina: A-T, G-C. Gli accoppiamenti A-C e T-G sono anomali e se avvengono possono essere causa iniziale di una mutazione puntiforme. Le basi sono tenute tra loro da legami idrogeni (H). Tra A-T si formano 2 legami H e tra G-C 3 legami H. Sono legami deboli, ma essendo molto frequenti riescono a conferire al DNA. L'impalcatura della doppia elica è rappresentata dalle molecole di zucchero, desossiribosio.

Il DNA all'interno del nucleo può essere:

DISTESO: quando la cellula non è in fase di divisione

COMPATTO: quando la cellula è in fase di divisione. Il compattamento è dovuto al fatto che il DNA eucariotico è formato da una serie di spire, ciascuna delle quali si avvolge su un ottamero di proteine istoniche.

Nei procarioti la duplicazione del DNA parte da un punto, bolla di replicazione (REPLICONE), perché il cromosoma procariotico è circolare.

Nei cromosomi lineari degli eucarioti invece ci sono varie origini di replicazione in modo che possa compiersi velocemente.

L'inizio della duplicazione è caratterizzato dal rigonfiamento del replicone, dalla successiva apertura della doppia elica e dall'intervento di numerosi enzimi che svolgono differenti funzioni:

PROTEINA INIZIATRICE: riconosce sul DNA il punto in cui deve iniziare la duplicazione, base A-T

ELICASI: rompono i ponti idrogeno separando le due eliche

TOPOISOMERASI: rompono i legami fosfodiesterici esterni ed impediscono che si formino ripiegamenti

GIRASI: mantengono le due emieliche rigide

PRIMASI: sintetizzano i primi 5-8 nucleotidi

DNA POLIMERASI: provvede alla sintesi della nuova catena

LIGASI: riparano i danni sul DNA.

La metilazione regola l'attivazione e disattivazione genica ed è chiaro che una alterazione del DNA avrà delle ripercussioni. Ha un ruolo importante nella regolazione genica l'introduzione in una cellula di un gene demetilato che normalmente si esprime in quel tipo di cellula. Il gene demetilato inizia subito a trascrivere. Al contrario se questo gene nella cellula no si esprime, viene subito metilato e la sua attività cessa.