Qual è il ruolo della DNA polimerasi nella replica
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La DNA polimerasi è l'enzima responsabile della formazione di nuove copie del DNA, sotto forma di molecole di acido nucleico. La replicazione del DNA è il processo cellulare coinvolto nella sintesi di una copia esatta di una molecola di DNA esistente. Durante la replicazione del DNA, la DNA polimerasi legge il filamento di DNA esistente / modello mentre sintetizza un nuovo filamento di DNA complementare al modello. Aggiunge nucleotidi al 3'end del filo in crescita, un nucleotide alla volta. Inoltre, la DNA polimerasi è coinvolta nella correzione del DNA sintetizzato.
Aree chiave coperte
1. Cos'è la DNA Polymerase
- Definizione, funzione, tipi
2. Cos'è la replica del DNA
- Definizione, fatti, ruolo
3. Qual è il ruolo della DNA polimerasi nella replica
- Funzione della DNA polimerasi
Termini chiave: DNA polimerasi, DNA Replication, 3 'a 5' Attività di esonucleasi, Correzione di bozze
Cos'è la DNA Polymerase
La DNA polimerasi è l'enzima responsabile della replicazione del DNA. Aggiunge nucleotidi complementari al filamento del DNA in crescita, a seconda dei nucleotidi nel filo del modello. I procarioti hanno DNA polimerasi da I a V. DNA polimerasi I e III sono responsabili dell'80% della replicazione del DNA nei procarioti. Gli eucarioti hanno DNA polimerasi a, β, λ, γ, σ, μ, δ, ε, η, ι, κ, ζ, θ e Rev1. Viene mostrata la DNA polimerasi Figura 1.
Figura 1: DNA polimerasi
I retrovirus come i virus RNA utilizzano la DNA polimerasi RNA-dipendente per sintetizzare il DNA da un modello di RNA.
Cos'è la replica del DNA
La replicazione del DNA è un processo cellulare mediante il quale viene sintetizzata una copia esatta di una particolare molecola di DNA. Si verifica durante la fase S dell'interfase, prima della divisione cellulare. Generalmente, il DNA è una molecola a doppio filamento e entrambi i suoi filamenti fungono da modelli per la replicazione del DNA. Inoltre, ciascuna delle molecole di DNA appena sintetizzate consiste in un vecchio filamento di DNA. Pertanto, la replicazione del DNA è un processo semi-conservativo. La replicazione del DNA è mostrata in figura 2.
Figura 2: Replicazione del DNA
La replicazione del DNA coinvolge diversi enzimi e molte proteine. Helicase, primasi dell'RNA e DNA polimerasi sono alcuni enzimi coinvolti nella replicazione. I fattori di trascrizione sono le proteine coinvolte nella replicazione del DNA.
Qual è il ruolo della DNA polimerasi nella replica
La DNA polimerasi svolge diverse funzioni durante la replicazione. La funzione principale della DNA polimerasi è quella di sintetizzare un nuovo filamento di DNA. Oltre a questo, la DNA polimerasi è anche coinvolta nella correzione degli errori dei nucleotidi aggiunti in un processo noto come rilettura. La correzione di bozze aiuta a mantenere l'integrità del DNA a doppio filamento.
- Sintesi di un nuovo filamento di DNA - La DNA polimerasi aggiunge nucleotidi complementari sia ai filamenti principali che a quelli ritardanti nella direzione da 3 'a 5'. Richiede un primer RNA per l'inizio del processo, che viene sintetizzato dalla primasi dell'RNA. La DNA polimerasi inizia ad aggiungere nucleotidi complementari al filo del modello dal 3'end del primer.
- Doppio controllo del nucleotide in entrata - In generale, il corretto nucleotide complementare si accoppia con i nuovi nucleotidi in arrivo nella catena di crescita. Prima di formare il legame fosfodiestere, la DNA polimerasi controlla il doppio nucleotide. La correzione di bozze è mostrata in figura 3.
Figura 3: Correzione di bozze
- Lettura esonucleolitica - Tuttavia, alcuni nucleotidi errati possono essere aggiunti alla catena in crescita. Immediatamente dopo l'aggiunta di tali nucleotidi, una subunità catalitica separata della DNA polimerasi con attività di esonucleasi da 3 'a 5' digerisce il nucleotide accoppiato in modo errato dal filamento in crescita e risintesizza il corretto nucleotide.
Conclusione
La DNA polimerasi è l'enzima responsabile della sintesi del nuovo filamento di DNA utilizzando il filamento di DNA esistente come modello. Oltre a questo, la DNA polimerasi è anche dotata di meccanismi di correzione delle bozze per mantenere l'integrità del DNA.
Riferimento:
1. Garcia-Diaz, Miguel e Katarzyna Bebenek. "Funzioni multiple di DNA polimerasi." Recensioni critiche in scienze delle piante, U.S. National Library of Medicine, marzo 2007, disponibile qui.
Cortesia dell'immagine:
1. "DNA polimerasi" di Yikrazuul - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "0323 DNA Replication" di OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
3. "DNA polimerasi" di I, Madprime (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
