{"id":952,"date":"2005-03-09T00:00:00","date_gmt":"2005-03-08T23:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"952","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/952\/","title":{"rendered":"Perch\u00e9 non si \u00e8 evoluta una DNA polimerasi 3&#8217;5&#8242;?"},"content":{"rendered":"<p>La sintesi del legame nucleotidico \u00e8 catalizzata dall\u2019enzima DNA polimerasi. Il legame avviene tra il gruppo fosfato legato al carbonio 5\u2019 di un nucleotide trifosfato libero e il gruppo ossidrilico del desossiribosio del nucleotide gi\u00e0 incorporato nella catena di DNA (estremit\u00e0 3\u2019). Si parla di sintesi del DNA in direzione 5\u2019-3\u2019 in quanto la catena di DNA sembra accrescersi a partire dalla sua estremit\u00e0 5\u2019, con l\u2019aggiunta di nuovi nucleotidi alla sua estremit\u00e0 3\u2019\u00a0<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=3088\">http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=3088<\/a> <\/p>\n<p>La sintesi del legame porta alla scissione del nucleotide trifosfato, con liberazione di un pirofosfato [(PO<sub>4<\/sub><sup>-2<\/sup>)<sub>2<\/sub>]; la liberazione di pirofosfato sprigiona energia, quindi la sintesi del legame nucleotidico \u00e8 favorita energeticamente. I nuovi nucleotidi vengono inseriti grazie alla loro complementariet\u00e0 con il filamento parentale usato come stampo; ci\u00f2 permette di mantenere la giusta conformazione tridimensionale della doppia elica di DNA. <\/p>\n<p>Per far avvenire la sintesi, la doppia elica di DNA viene svolta per piccole porzioni dall\u2019enzima elicasi e il DNA a singolo filamento viene stabilizzato dal complesso proteico SSB (Single Strand Binding proteins), fintanto che rimane srotolato. Si forma cos\u00ec la forca di replicazione. La sintesi del nuovo filamento di DNA procede prima lungo il filamento che permette la direzione giusta di allungamento 5\u2019-3\u2019 del nuovo filamento &#8211; filamento guida, in inglese leading strand &#8211; ed \u00e8 sintetizzato in un unico passaggio. Su questo lato la replicazione \u00e8 pi\u00f9 veloce. <br \/>Poi la sintesi procede sul filamento opposto &#8211; filamento copia, in inglese lagging strand\u00a0&#8211; dove avviene pi\u00f9 lentamente\u00a0e apparentemente in senso opposto (3\u2019-5\u2019). In realt\u00e0 vengono sintetizzati tanti frammentini in direzione 5\u2019-3\u2019, che successivamente vengono saldati insieme dall\u2019enzima DNA ligasi. Per questo la replicazione del DNA si dice discontinua. <\/p>\n<p\/>\n<p align=\"center\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/biologia\/replicazione-dna.gif\" alt=\"\"\/><\/p>\n<p><strong>Schema della replicazione del DNA. In blu \u00e8 il filamento di DNA parentale. Le frecce in rosso indicano la direzione di sintesi del nuovo filamento, e il numero romano circolettato l\u2019ordine con cui vengono sintetizzati i frammentini del filamento copia.<\/strong><\/p>\n<p>Vedere anche l\u2019animazione nel sito: <br \/><a href=\"http:\/\/biotech-adventure.okstate.edu\/low\/basics\/dna_replication\/direction\/animation\/\">http:\/\/biotech-adventure.okstate.edu\/low\/basics\/dna_replication\/direction\/animation\/<\/a> <\/p>\n<p>Tutte le DNA polimerasi in tutti gli organismi sono capaci di sintetizzare DNA soltanto in direzione 5\u2019-3\u2019. Data la complessit\u00e0 del modello della replicazione del DNA ci si pu\u00f2 giustamente chiedere perch\u00e9 non si sia evoluta una polimerasi in grado di sintetizzare in direzione opposta. La risposta sembra essere legata alla necessit\u00e0 di correggere gli errori di inserimento dei nucleotidi, una funzione svolta dalla stessa DNA polimerasi, e che si espleta nella direzione 3\u2019-5\u2019 del filamento neo-sintetizzato. Circa ogni diecimila nucleotidi inseriti si verifica un errore e viene inserito casualmente il nucleotide sbagliato, non complementare a quello del filamento parentale usato come stampo. <\/p>\n<p>Ci\u00f2 comporta una deformazione della struttura tridimensionale del DNA in quanto l\u2019appaiamento con in nucleotide del filamento opposto non \u00e8 perfetto; questo porta la DNA polimerasi a fermarsi e a tornare indietro per scindere il legame appena sintetizzato. Questa attivit\u00e0 di \u201ccorrezione di bozze\u201d permettere di mantenere basso il livello di errori (mutazioni) inseriti nelle catene di DNA neo-formate a circa un nucleotide sbagliato su due milioni di nucleotidi inseriti. <\/p>\n<p>Se la attivit\u00e0 di sintesi avvenisse in senso 3\u2019-5\u2019 cio\u00e8 contrario a quello normale, la nuova catena di DNA conterrebbe l\u2019ultimo nucleotide trifosfato nella sua estremit\u00e0 5\u2019; nel caso in cui questo nucleotide fosse quello sbagliato, l\u2019attivit\u00e0 di correzione di bozze lo taglierebbe via. Per\u00f2 cos\u00ec facendo, verrebbe rimosso dalla fine della catena di DNA il gruppo trifosfato, che fornisce l\u2019energia necessaria alla sintesi del legame nucleotidico successivo. Ci\u00f2 bloccherebbe l\u2019allungamento della catena di DNA. Inoltre, se esistesse una polimerasi capace di sintetizzare DNA in direzione 3\u2019-5\u2019, oltre a quella esistente, occorrerebbe tutto un sistema aggiuntivo di correzione di bozze; evidentemente il sistema esistente di replicazione e correzione \u00e8 quello energeticamente pi\u00f9 conveniente e pi\u00f9 semplice da evolvere, perch\u00e9 riassume due funzioni vitali per la cellula in un unico sistema. <\/p>\n<p>Sito in italiano di divulgazione sulle biotecnologie <br \/><a href=\"http:\/\/www.molecularlab.it\/index.asp\">http:\/\/www.molecularlab.it\/index.asp<\/a> <\/p>\n<p>In inglese <br \/><a href=\"http:\/\/www.idthink.net\/biot\/lag\/\">http:\/\/www.idthink.net\/biot\/lag\/<\/a> <br \/><a href=\"http:\/\/www.virtuallaboratory.net\/Biofundamentals\/lectureNotes\/Topic3-7_NucleicAcids.htm\">http:\/\/www.virtuallaboratory.net\/Biofundamentals\/lectureNotes\/Topic3-7_NucleicAcids.htm<\/a> <\/p>\n<p\/>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":279,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[28],"tags":[],"class_list":["post-952","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-biologia-molecolare-e-genetica"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/952","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/279"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=952"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/952\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=952"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=952"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=952"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}