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Vincenzo De Simone » 4.Componenti e funzionamento della forca di replicazione


II – La Replicazione del DNA

II-A) Componenti e funzionamento della forca di replicazione

Prof. Vincenzo De Simone

Dott.ssa Luisa De Magistris

II – La Replicazione del DNA

  • II-A) Componenti e funzionamento della forca di replicazione
  • II-B) Controllo dell’inizio e della terminazione della replicazione
  • II-C) Utilizzo in laboratorio degli enzimi della replicazione:
    • (marcatura del DNA, sequenziamento, PCR)

La replicazione del DNA è “semiconservativa”


L’esperimento di Meselson e Stahl


Ingredienti della replicazione del DNA


La polimerizzazione del DNA


Modello a “mano” della DNA Polimerasi


Centri catalitici nel “palmo” e nelle “dita”


Ribo- e deossi-ribonucleotidi


Scelta del nucleotide complementare


Dominio a “pollice” e processività


Il meccanismo di “proofreading”


Effetto del meccanismo di correzione di bozze (proofreading)


DNA Polimerasi in Pro- ed Eucarioti


DNA polimerasi: problemi (e soluzioni)


Il ruolo delle elicasi

Questo filmato mostra il meccanismo d’azione dell’elicasi, un complesso enzimatico esamerico che, utilizzando l’energia derivata dall’idrolisi dell’ATP, separa i due filamenti di una molecola di DNA a doppia elica.

Meccanismo d’azione dell’elicasi

Meccanismo d'azione dell'elicasi


Le SSBP stabilizzano il singolo filamento di DNA


Filamento “guida” e “lento”


Subunità _ (sliding clamp) e processività della DNA polimerasi


Il “riparo” dei frammenti di Okazaki


La DNA polimerasi III “oloenzima”


Modello a “trombone” per la replicazione sicrona dei due filamenti


Un sito unico per la replicazione bidirezionale ?


Sito “unico” per la replicazione – II


Sincronizzazione della replicazione del DNA sul filamento “guida” e su quello “lento”

Il filmato mostra in animazione il modello a “macchina da cucire”, analogo a quello a “trombone”, che illustra il meccanismo di sincronizzazione della replicazione del DNA sul filamento “guida” e su quello “lento”.

Sincronizzazione della replicazione del DNA

Sincronizzazione della replicazione del DNA


Avanzamento della forca di replicazione eucariotica

  • Il filmato mostra una ricostruzione del meccanismo di replicazione del DNA, basato sui modelli molecolari presenti nel database PDB. Mancano le SSBP
  • In questa animazione la velocità della replicazione è quella di un sistema eucariotico (20-50 basi/secondo, con frammenti di Okazaki lunghi 100-150 basi)
  • Il replisoma procariotico è circa 10 volte più veloce, con frammenti di Okazaki lunghi circa 700-1000 basi e il DNA entrante che ruota a 10,000 RPM

LEGENDA: subunità τ (blu chiaro); DNA elicasi (blu scuro); complesso γ (grigio); DNA polimerasi (viola) pinza β (sliding clamps, in verde); DNA primasi (giallo-verde); RNA primers (gialli).

Avanzamento della forca di replicazione eucariotica

Avanzamento della forca di replicazione eucariotica


I materiali di supporto della lezione

Alberts B & al. Biol. Mol. della Cellula (essenziale) Zanichelli Cap. 6

Brown TA Genomi II EdiSES Cap. 13

Brown TA Biotecnologie Molecolari EdiSES

Lewin B Il Gene (ed. compatta) Zanichelli Cap. 18

Watson JD & al. Biologia Molecolare del Gene Zanichelli Cap. 8

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