14.3C: Replicazione del DNA negli Eucarioti

Inizio

Il DNA eucariotico è legato a proteine note come istoni per formare strutture chiamate nucleosomi. Durante l’iniziazione, il DNA è reso accessibile alle proteine e agli enzimi coinvolti nel processo di replicazione. Ci sono specifiche posizioni cromosomiche chiamate origini di replicazione dove inizia la replicazione. In alcuni eucarioti, come il lievito, queste posizioni sono definite da una specifica sequenza di paia di basi a cui si legano le proteine di inizio della replicazione. In altri eucarioti, come gli esseri umani, non sembra esserci una sequenza di consenso per le loro origini di replicazione. Invece, le proteine di iniziazione della replicazione potrebbero identificare e legarsi a specifiche modifiche dei nucleosomi nella regione di origine.

Alcune proteine riconoscono e si legano all’origine della replicazione e poi permettono alle altre proteine necessarie alla replicazione del DNA di legarsi alla stessa regione. Le prime proteine che legano il DNA sono dette “reclutare” le altre proteine. Due copie di un enzima chiamato elicasi sono tra le proteine reclutate all’origine. Ogni elicasi srotola e separa l’elica del DNA in DNA a singolo filamento. Quando il DNA si apre, si formano strutture a forma di Y chiamate forchette di replicazione. Poiché due elicasi si legano, si formano due forchette di replicazione all’origine della replicazione; queste si estendono in entrambe le direzioni mentre la replicazione procede creando una bolla di replicazione. Ci sono più origini di replicazione sul cromosoma eucariotico che permettono alla replicazione di avvenire simultaneamente in centinaia o migliaia di posizioni lungo ogni cromosoma.

Figura \(\PageIndex{1}): Formazione della forcella di replicazione: Una forcella di replicazione è formata dall’apertura dell’origine di replicazione; l’elicasi separa i filamenti di DNA. Un primer RNA è sintetizzato dalla primasi e viene allungato dalla DNA polimerasi. Sul filamento principale, è necessario un solo primer RNA e il DNA viene sintetizzato continuamente, mentre sul filamento in ritardo, il DNA viene sintetizzato in brevi tratti, ognuno dei quali deve iniziare con il proprio primer RNA. I frammenti di DNA sono uniti dalla DNA ligasi (non mostrata).

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