REPLICAZIONE DEL DNA

La replicazione del DNA umano è un fenomeno piuttosto complesso. Tale replicazione viene definita semi-conservativa e semi-discontinua. I tre principali tipi di enzimi coinvolti sono la DNA elicasi, la DNA polimerasi (in realtà diversi tipi di DNA polimerasi sono coinvolte) e la DNA ligasi. La DNA elicasi ha il compito di aprire e mantenere aperta la doppia elica, creando la cosiddetta forchetta di replicazione. Una volta che la doppia elica è aperta intervengono le DNA polimerasi che si legano ai due filamenti di DNA, usandoli come stampo per iniziare a produrre un filamento di DNA complementare. Il nuovo filamento complementare prodotto resta legato al filamento stampo, creando una nuova molecola di DNA. Per questo motivo la replicazione del DNA umano è detta semi-conservativa: ogni nuova molecola replicata è costituita da un filamento di nuova sintesi e da un filamento originario. Ne consegue che da ogni molecola si originano due molecole figlie. La sintesi del nuovo filamento complementare avviene tuttavia in modo diverso fra i due filamenti originari. Infatti, come si sa, i filamenti di DNA hanno un orientamento cosidetto 5'>3'. Quando l'elicasi apre la doppia elica ci si ritrova con un filamento libero in 3' (filamento guida o leading strand) e un filamento libero in 5' (filamento in ritardo o lagging strand). I filamenti di nuova sintesi possono venire formati soltano in direzione 5'>3'. Ne consegue che la sintesi che scorre sul filamento guida filerà liscia senza intoppi (perchè si svolge in allontanamento dal restringimento della forchetta di replicazione), mentre la sintesi che scorre sul filamento in ritardo si interromperà a intervalli regolari, ogni volta cioè che la DNA polimerasi si ritrova in prossimità del restringimento della forchetta di replicazione. La neo-catena di DNA generata a partire dal lagging strand è quindi costituita da piccoli frammenti di DNA (frammenti di Okazaki) che vengono saldati in un secondo momento dalla DNA ligasi (ed è per questo che la replicazione del DNA umano viene definita semi-discontinua oltre che semi-conservativa).