BIOLOGIA - Lezione 7 - Duplicazione del DNA

[Musica] [Musica] ben ritrovati ragazzi in questo video andremo a parlare di un processo molto importante ed essenziale per la riproduzione cellulare e cioè la duplicazione del dna come sempre in ogni video andiamo a riprendere quello che si è visto nelle elezioni precedenti che io ovviamente vi lascerò sempre qui sopra in alto a destra nelle schede nella lezione numero 5 abbiamo visto come dentro la cellula esiste il nucleo e dentro il nucleo è presente il dna una catena di nucleotidi strutturata a doppio filamento che contiene in sé le informazioni essenziali alla formazione di un organismo ecco

lo stesso quantitativo di dna è presente dentro ogni cellula del nostro corpo e quando queste cellule si dividono devono anche garantire che le cellule figlie contengano la stessa quantità di dna andiamo ad approfondire come è fatta la catena di dna anche questo argomento l'abbiamo già guardato nel video che vi ho lasciato nelle schede e cioè la lezione numero 5 in cui tratto di nucleo e dna ed andiamo a ripassare brevemente la sua struttura ciascun filamento di dna è formato da una catena di nucleotidi e cioè monomeri subunità potremmo anche chiamarle che contengono un gruppo fosfato

uno zucchero a 5 atomi di carbonio è una base azotata le basi azotate esistenti sono cinque e sono adenina guanina citosina e timina rispettivamente simboleggiate con a gct altra cosa molto importante che le basi azotate si appaiano seguendo sempre lo stesso principio la si appaia sempre con l'ati la ci si appaia sempre con l'agi si dice quindi che le basi azotate sono complementari l'unione di tutte le basi azotate va a costituire il doppio filamento strutturato a doppia elica del dna abbiamo poi visto nel video successivo a quello riguardante il nucleo dna e cioè la lezione

numero 6 come viene il ciclo cellulare e cioè come si compone la vita di una cellula dal momento della sua nascita avvenuta ovviamente tramite una riproduzione precedente al momento della sua successiva riproduzione e quindi il ciclo cellulare semplicemente la vita della cellula da una fase riproduttiva alla successiva nella lezione numero 6 quindi abbiamo visto che il ciclo cellulare si compone di una fase g1 di una fase s e di una fase g2 rispettivamente la fase g1 costituisce la vita della cellula nella fase invece avviene la duplicazione del dna nella fase g2 vengono duplicati e sintetizzati

tutti quegli organelli che servono poi a essere divisi nella successiva fase m che la fase mitotico e cioè la fase di divisione cellulare effettivo come avete già capito dall'evidenza di questa enorme lettera s qua noi andremo a trattare quello che avviene nella fase s infatti la duplicazione del dna avviene esattamente in fase s e cioè la cellula durante il suo corso di vita quindi durante la fase g1 ad un certo punto avrà la voglia di riprodursi potrà diciamo andare incontro a una riproduzione comandata dal tessuto stesso potrebbe arrivare la segnalazione delle altre cellule del tessuto

in ogni caso che sia che sia programmata a riprodursi in maniera autonoma sia che gli sia segnalato dal tessuto anzi dalle cellule del tessuto circostante la cellula ad un certo punto deciderà che dovrà dividersi per fare questo ovviamente la cellula sa già che deve disporre la stessa quantità di dna che c'è dentro le stessa alle due cellule figlie che risulteranno da questa divisione e allora dovrà andare incontro a una replicazione del dna e cioè dovrà copiare il suo dna farne due copie così che durante la divisione cellulare tutte e due le cellule che risultano dalla

divisione avranno la stessa quantità di dna per fare questo la cellula entra nella fase s e cioè la fase di sintesi del dna dove avviene la duplicazione e per comprendere in maniera migliore come avviene la doppia reazione del dna mi servirò di un'animazione in 3d che lo mostra andiamo a vedere insieme il dna è una molecola costituita da due filamenti intrecciate tra loro in una doppia elica ogni filamento costituì la sequenza di quattro basi azotate rappresentate dalle lettere a c g e ti i due filamenti si dice che sono complementari e questo significa che dove

troviamo la base azotata ti in un filamento ci sarà la base azotata a sul filamento opposto dove ci sarà ci ci sarà g nel filamento opposto ogni filamento a due estremità denominate 5 primo e 3 primo i due filamenti anno direzioni opposte e cioè uno andrà da 5 primo al 3 primo l'altro andrà dall'estremità 3 primo a 5 primo questo determina come ogni filamento di dna verrà replicato il primo passo della replicazione del dna e la separazione dei due filamenti questa separazione avviene ad opera di un enzima chiamato e il casi l'elica xiv a separare

i due filamenti di dna creando una forca di replicazione ciascuna delle catene ormai separate costituirà il modello per creare un nuovo filamento di dna a questo punto vi è la necessità di un enzima che vada a iniziare la nuova catena di dna questo enzima si chiama prima xi ed è un enzima che va a comporre un piccolo pezzo di rna indispensabile per attivare poi un secondo enzima chiamato dna polimerasi che andrà a costituire la catena del dna questo piccolo frammento di rna chiamato appunto primer da cui prende il nome la prima xi l'enzima che costituisce

questo primer questo primer segna il punto di partenza per la costruzione di un nuovo filamento di dna un enzima come abbiamo già detto chiamato dna polimerasi si lega al primer e va a costruire il nuovo filamento di dna la particolarità della dna polimerasi e che può solo aggiungere basi azotate in una direzione e più precisamente la dna polimerasi può aggiungere basi azotate seguendo la direzione 5 primo primo è quindi il primo dei due filamenti che viene replicato sarà fatto in maniera continua questo filamento costruito in maniera continua viene chiamato filamento leader o leading strand equa

vediamo come la polimerasi aggiunge basi azotate una per uno in direzione 5 primo 3 primo l'altro filamento invece viene denominato filamento slugging e non può essere realizzato nello stesso modo questo perché il secondo filamento come abbiamo già detto avrà una direzione esattamente inversa al primo quindi la dna polimerasi non si troverà a suo agio a costruirlo in maniera continua di conseguenza dagli n a polimerasi potrà solo costruire questo filamento partendo da una serie di piccoli pezzi questi piccoli frammenti di dna che vengono costruiti dalla dna polimerasi vengono chiamati frammenti di okazaki come abbiamo visto precedentemente

serve sempre rna prima xi e cioè quell enzima che va a costituire il primo primer di rna che servirà a far partire la replicazione da parte della dna polimerasi ecco senza il primer la dna polimerasi non può lavorare perché non troverà il sito a cui agganciarsi per costruire il nuovo filamento quindi ogni nuovo frammento del filamento legging viene anticipato da un primer di rna e poi la dna polimerasi aggiungerà una breve serie di basi nella direzione 5 primo 3 primo esattamente quindi la direzione opposta alla quale si sta invece svolgendo aprendo la doppia elica di

dna quindi il prossimo primer verrà quindi aggiunto lungo il filamento legging è un altro frammento di okazaki verrà quindi costruito e il processo si ripeterà in continuazione finché non sarà duplicato tutto il filamento di dna una volta che tutto il filamento è stato duplicato l'enzima eso nucleari rimuove tutti primer di rna da entrambi i filamenti di dna e a questo punto un altro tipo di dna polimerasi riempie le lacune che sono state lasciate dai primer rimossi aggiungendo delle basi azotate del dna infine gli enzimi dna liga xi sigillano i frammenti di dna scorrono lungo i

filamenti neoformati per andare a formare una doppia elica continuo per il processo mediante il quale viene svolto la duplicazione del dna viene appunto ritenuta una replicazione semi conservativa questo perché ogni molecola di dna è costituita sia da un filamento vecchio sia da un nuovo filamento neoformato allora ricapitolando quindi il dna la capacità di duplicarsi originando due copie identiche durante la fase del ciclo cellulare il meccanismo di duplicazione del dna si basa sul processo di appagamento delle basi azotate e coinvolge numerosi enzimi specifici come abbiamo visto al momento della duplicazione alla molecola di dna si apre

esattamente come una cerniera grazie ad opera come abbiamo visto in dell'enzima elicasi a partire da un punto di origine alcuni enzimi spezzano i legami che tengono un'inter le basi azotate esse quindi si separano e due filamenti si dividono dopo essersi separati i due filamenti si comportano come stampi ciascuno di essi dirige la sintesi di un nuovo filamento complementare se sul vecchio filamento è presente un nucleotide che contiene la lettera a sul nuovo filamento si aggiunge una base dotata con la lettera t e viceversa se è presente la citochina dall'altro filamento verrà aggiunta una guaina i

nucleotidi vengono aggiunti e filamenti in costruzione uno alla volta in una sola direzione come abbiamo visto e cioè la dna polimerasi lavora sempre da 5 primo a tre primo motivo per cui un filamento sarà costruito in maniera continua mentre l'altro filamento dovrà essere fatto a pezzettini e questo perché la dna polimerasi lavorando solo in una direzione e essendo che li casi svolge dna nell'altra direzione la dna polimerasi dovrà andarsi a riposizionare sempre più a monte del filamento di dna stampo e quindi a quel punto andrà a formare tanti frammenti che noi chiamiamo frammenti di okazaki

che verranno poi saldati insieme successivamente e poi vediamo una bella immagine riepilogativa di quello che succede da una singola eliche di dna questa viene aperta e la dna polimerasi insieme ovviamente a tutti gli altri enzimi che partecipano alla duplicazione del dna vanno a produrre i due filamenti complementari ex novo per questo questo tipo di duplicazione del dna viene chiamata semi conservativa perché alla fine del processo avremo due filamenti di dna identici che saranno formati entrambi da un filamento vecchio che ha fatto da stampo è un filamento nuovo che è il complementare del fenomeno stampo in

questo modo le due cellule che andranno a dividersi nella fase m attenzione quindi questo avviene nella fase s poi ci sarà la fase g2 e poi solo successivamente le due cellule andranno effettivamente a dividersi ecco però durante la fase m potranno dividersi proprio perché il dna è già stato duplicato nella fase s come abbiamo detto bene ragazzi questo video finisce qui io vi do appuntamento alla prossima lezione e se vi è piaciuto ed è stato utile lasciatemi un like mi farebbe molto piacere ed iscrivetevi al canale per vedere le successive elezioni ed io vi saluto

e vi do appuntamento alla prossima lezione