Distribuzione del materiale genetico nelle cellule

Introduzione

• Importanza della distribuzione del materiale genetico nelle cellule in formazione.

Scoperta della struttura del DNA

• 1953: James Watson e Francis Crick presentano un articolo sulla struttura del DNA.
• Ipotesi di un meccanismo di copiatura basato sulle regole di appaiamento delle basi azotate:
  • Adenina (A) si lega con Timina (T) tramite 2 legami idrogeno.
  • Guanina (G) si unisce sempre a Citosina (C) tramite 3 legami idrogeno.

Conferma sperimentale

• Anni successivi: Matthew Meselson e Franklin Stahl confermano l'ipotesi di Watson e Crick.
• Conclusione: modello di duplicazione del DNA è semiconservativo.

Fasi della duplicazione del DNA

1. Apertura della molecola di DNA

   • Enzima DNA-elicasi apre la molecola di DNA.
   • Rottura dei legami idrogeno tra le basi azotate.
   • Formazione di una bolla nel doppio filamento mantenuta dalle proteine SSB.

2. Sintesi degli inneschi nucleotidici

   • DNA primasi sintetizza piccoli inneschi nucleotidici.

3. Aggiunta di nucleotidi

   • DNA polimerasi aggiunge nucleotidi liberi alle due catene in formazione:
     • Filamento con estremità 3' duplicato in continuo.
     • L'altra catena duplicata in modo discontinuo, formando i frammenti di Okazaki.

4. Fusione dei frammenti

   • I frammenti di Okazaki sono fusi dalla DNA ligasi.

Accuratezza della duplicazione

• Livello di accuratezza elevato: solo un errore per ogni miliardo di basi duplicate.
• Polimerasi agisce anche come correttore di bozze, riparando errori occasionali.