Perché la replicazione del DNA è descritta come semiconservativa
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Il DNA è una molecola a doppio filamento. Uno dei due fili del DNA è un filamento originale mentre l'altro è il filamento appena sintetizzato. Poiché uno dei due filamenti di DNA è sempre conservato, la replicazione del DNA è considerata un processo semiconservativo.
La replicazione del DNA è il processo di sintesi del nuovo DNA. Sintetizza un nuovo filamento di DNA aggiungendo nucleotidi complementari al filo del modello. La DNA polimerasi è l'enzima responsabile della sintesi del nuovo filamento di DNA.
Aree chiave coperte
1. Cos'è la replica del DNA
- Definizione, passaggi, funzione
2. Perché la replicazione del DNA è descritta come semiconservativa
- Sintesi di una nuova catena di DNA
Termini chiave: replicazione del DNA, allungamento, inizio, filo in ritardo, filo principale, filo originale, terminazione
Cos'è la replica del DNA
La replicazione del DNA è il processo cellulare mediante il quale una replica esatta di una particolare molecola di DNA viene prodotta usando come modelli i filamenti di DNA originali. I tre passaggi della replicazione del DNA sono l'iniziazione, l'allungamento e la conclusione. Il iniziazione della replicazione del DNA si verifica all'origine della replicazione del cromosoma. Una volta che la DNA polimerasi si lega all'origine della replicazione, inizia ad aggiungere nucleotidi all'estremità 3 'del primer RNA. Il primer dell'RNA è sintetizzato dalla primasi dell'RNA. La crescita/allungamento del nuovo filamento di DNA si verifica nella direzione 3 'a 5'. Entrambi i filamenti di DNA servono da modelli. I fili di DNA srotolati formano una forcella di replica. La replica del DNA nella forcella di replica è mostrata in Figura 1.
Figura 1: Replicazione del DNA
La funzione principale della DNA polimerasi nella replicazione del DNA è quella di aggiungere nucleotidi complementari alla catena in crescita. Backbone zucchero-fosfato è formato dalla formazione del legame fosfodiestere tra il gruppo fosfato prossimale e il 3 'OH dell'anello pentoso del nucleotide in entrata. Il fine della replicazione del DNA si verifica nelle regioni telomeriche del cromosoma.
Perché la replicazione del DNA è descritta come semiconservativa
Poiché il DNA è una molecola a doppio filamento, entrambi i filamenti fungono da modelli nella replicazione del DNA. Quindi, la replicazione del DNA avviene bidirezionalmente alla forcella di replicazione. Tuttavia, un modello di trefolo viene eseguito nella direzione da 5 'a 3', mentre l'altro modello si trova nella direzione da 3 'a 5'. Il trefolo con direzionalità da 5 'a 3' è chiamato il filamento principale in quanto si verifica una continua replica del DNA su quel filo. L'altro filo con 3 'a 5' direzionalità è chiamato il filo in ritardo. È sintetizzato come pezzi chiamati frammenti di Okazaki. La replicazione bi-direzionale del DNA è mostrata in figura 2.
Figura 2: Replicazione bidirezionale del DNA
Poiché entrambi i filamenti fungono da modelli nella replicazione del DNA, un particolare DNA a doppia elica è composto da un vecchio filamento e da un filamento appena sintetizzato. Il vecchio filamento funge da modello per la replica, formando il nuovo filamento, che è complementare al modello di filo. Pertanto, ciascuna molecola di DNA è composta da un filamento di DNA originale e da un filamento di DNA appena sintetizzato. Poiché uno dei due filamenti di DNA non viene modificato o conservato, la replicazione del DNA è considerata un processo semiconservativo. La replicazione del DNA semiconservativo è mostrata in figura 3.
Figura 3: Replicazione del DNA semiconservativa
La replicazione semiconservativa del DNA consente ai meccanismi di riparazione del DNA di agire sul filamento di DNA appena sintetizzato.
Conclusione
La replicazione del DNA è un processo semiconservativo poiché uno dei due filamenti del DNA a doppio filamento è un filamento di DNA originale, che serviva da modello per la sintesi del nuovo filamento. Poiché uno dei due filamenti è sempre conservato, la replicazione del DNA è considerata un processo semiconservativo.
Riferimento:
1. "Replica semi-conservativa del DNA: Meselson e Stahl." Notizie sulla natura, Nature Publishing Group, disponibile qui.
Cortesia dell'immagine:
1. "Replicazione DNA" (dominio Publci) tramite file di dominio pubblico
2. "Scissione del DNA replicato" da I, Madprime (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "Replicazione semiconservatrice" di Lizanne Koch - lgkoch - lavoro proprio con chemdraw (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia
