LEZIONE DI BIOCHIMICA

chimica

LEZIONE DI BIOCHIMICA

Avevamo cominciato a guardare la replicazione. Fondamentalmente questo vecchio schema (vedi sopra) come base rimane valido.

Incominciamo a vedere tutte le proteine che partecipano alla duplicazione e alla replicazione del DNA. Questa è una tabella generale sulla replicazione del DNA. Si basa sugli studi su E.coli. Man mano che vengono trovate le stesse attività,proteine ecc. nei procarioti e anche nei virus vengono battezzati con nomi nuovi (il prof consiglia di guardare la funzione di base delle proteine perché i nomi di battesimo sono estremamente variabili - nds). Fatta questa premessa vedete che ci sono delle proteine che servono per l'impacchettamento,l'addensamento,il condensamento del DNA e riguardano l'apertura o la chiusura o il mantenimento della struttura del DNA. Esse sono T4 e gp32 (prodotto genico 32) che serve a legare il singolo filamento di DNA, quindi fa parte di quel gruppo di proteine che vengono collettivamente chiamate SSB (Single-strand binding protein). La proteina T4 è così chiamata perché è stata trovata nel T4 che è un fago. Per la condensazione del DNA ci sono gli istoni, proteina istone simile HU, per lo srotolamento (untwisting) c'è l'elicasi che è l'enzima che scinde la doppia elica. Come elicasi che è l'enzima che scinde la doppia elica ci sono la proteina REP e la proteina dnB. Per l'untwisting (superavvolgimento) c'è la topoisomerasi I e direi anche la topoisomerasi II,cioè le topoisomerasi in genere servono per l'untwisting. Il twisting invece è dovuto alla girasi che è una protoisomerasi II;in realtà entrambe tolgono e aggiungono degli avvolgimenti e dei superavvolgimenti. Poi l'organizzazione sopramolecolare dei cromosomi è data dalla proteina dello scaffold. L'impacchettamento del DNA spermatico è dovuto alla protammina che è una poliammina.L'impacchettamento del virus DNA  è dovuto alle proteine del nucleo e del capside. Per quanto riguarda la replicazione. La ricombinazione e la riparazione la fase d'inizio è a carico della proteina Dna A che serve a stabilizzare il melting del DNA, cioè quando le due catene si dissociano la proteina serve a tenerle separate o a farle separare proprio all'inizio della replicazione. La proteina Dna B che è anch'essa all'inizio della catena e ha attività elicasica serve a dissociare i due filamenti di DNA. Quindi separa i due filamenti e la polimerasi comincia a polimerizzare cioè avanza. La formazione del primer è a carico di una primasi. La polimerizzazione vera e propria del DNA è dovuta alla polimerasi III;un'altra polimerasi è la λ integrasi impegnata soprattutto nei i processi di riaparazione e ricombinazione. Per la polimerizzazione del DNA non esiste solo la polimerasi III perché ce ne sono addirittura cinque di cui le principali coinvolte nella replicazione sono la III e la I, mentre la II nei processi di riparazione e di ricombinazione così come la IV e la V. per quanto riguarda la scissione delle basi, è dovuta alle nucleasi che possono essere endo e eso. Endo quando sono all'interno di una sequenza di DNA e eso quando sono all'estremità di una sequenza di DNA. Le nucleasi staccano un nucleotide per volta all'estremità 5' o 3'.

Cominciamo a vedere quali di queste proteine sono coinvolte nella replicazione o duplicazione del DNA.

PROTEINE COINVOLTE NELLA DUPLICAZIONE DEL DNA IN E.COLI

DNA girasi ha come funzione lo svolgimento del DNA. SSB si lega al DNA a singola elica. Dna A fattore di iniziazione. Dna B è un'elicasi che svolge il DNA;in realtà questa proeina non svolge il DNA ma lo taglia, scinde la doppia elica del DNA. Infatti il meccanismo del DNA pare sia un meccanismo a forbice che dà proprio l'idea del taglio. Dna C posiziona la Dna B sul DNA. Chaperonina è l'assemblaggio di più subunità di chaperon molecolari. In E.coli la chaperonina ha 14 subunità. Anche HU ha attività di chaperonaggio cioè ha funzione di assistenza,controllo,guida. Le chaperon molecolari hanno funzione di trasporto, protezione,controllo,attività di aiuto in generale. La primasi sintetizza il primer di RNA, tutte le altre proteine che assistono e concorrono all'assemblaggio di questa "macchina" della replicazione vengono chiamate replisoma. Tutto l'assemblaggio di queste proteine ed enzimi viene chiamato replisoma. La Dna polimerasi III sintetizza il DNA e per quanto riguarda la DNA polimerasi I,escinde l'RNA primer e lo sostituisce con il DNA, ma non solo, riempie infatti le lacune lasciate vuote dll'eventuale azione della polimerasi III;quindi scindendo tramite attività esonucleasica quella che è la parte di RNA che compone il primer allarga queste lacune. Poi c'è la DNA ligasi che unisce in maniera covalente i frammenti di Okazaki ( in maniera covalente uniscono anche le polimerasi) mentre le esonucleasi scindono il legame covalente( è sempre lo stesso legame ad essere coinvolto, cioè 5'-3' fosfodiestere). La ligasi ne forma uno solo che chiude il cosiddetto nick (interruzione), in realtà il nick è un'incisione, un taglio, un'interruzione tra i diversi oligonucleotidi. Questi piccoli nick vengono chiusi dalla ligasi, cioè l'ultimo legame fosfodiestere viene assemblato (..?) dalla ligasi.

POLIMERASI I

È la più semplice ed è stata trovata, studiata e purificata per prima per questo è detta polimerasi I. la polimerasi I,soprattutto quella di E.coli contiene tre subunità o domini anche se le subunità vengono considerate due poiché una purificazione blanda la scinde in due frammenti, maggiore e minore. Quello maggiore è detto frammento di Klenow. L'enzima complessivamente è composto dalla polimerasi, dalla 3'- 5' esonucleasi e dalla 5'-3' endonucleasi. Una blanda purificazione separa la polimerasi e la 3'-5' esonucleasi dalla 5'-3' esonucleasi.

Maria Ilaria Di Laora - Maria Teresa Schirò