Le cellule eucariotiche svolgono durante la loro vita una ...

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Le cellule eucariotiche svolgono durante la loro vita una serie ordinata di eventi che costituiscono il

Ciclo Cellulare.

Interfase comprende le fasi G1, S, and G2

Le macromolecole come proteine e lipidi sono sintetizzate durante la fase G1

Il DNA è sintetizzato durante la fase S.

Nelle cellule in proliferazione le 4 fasi impiegano dalle 10 – 20 orein dipendenza del tipo cellulare

Il DNA è sintetizzato durante la fase S.

Durante la G2 le cellule si preparano alla divisione (M) il DNA duplicato viene suddiviso alle due cellule figlie.

Le cellule che non si dividono escono dal normale ciclo ed entrano nella G0.

Postmitotic cells in multicellular organisms can “exit” the cell cycle

and remain for days, weeks, or in some cases (e.g., nerve cells and

cells of the eye lens) even the lifetime of the organism without

Proliferation or Differentation

cells of the eye lens) even the lifetime of the organism without

proliferating further.

Most postmitotic cells in vertebrates exit the cell cycle in G1, entering

a phase called G0 .

G0 cells returning to the cell cycle enter into the S phase;

this reentry is regulated, thereby providing control of cell

proliferation

In all multicellular organisms, the choice depends on an

elaborate intercellular communication network

that coordinates that coordinates

the growth, differentiation, and metabolismof the

multitude of cells in diverse tissues and organs.

Following mitosis (M), daughter cells contain 2n chromosomes in diploid organisms.

In proliferating cells, G1 is the period between “birth” of a cell following mitosis and the initiation of DNA synthesis, which marks the beginning of

The fate of a single parental chromosome throughout the eukaryotic cell cycle.

synthesis, which marks the beginning of the S phase.

At the end of the S phase, cells enter G2containing twice the number of chromosomes as G1 cells.

The end of G2 is marked by the onset of mitosis, during which numerous events leading to cell division occur.

Although chromosomes condense only during mitosis, they are shown in condensed form to emphasize the

number of chromosomes at different cell-cycle stages.

La replicazione del DNA in procarioti ed eucariotiavviene con un meccanismosemiconservativo, medianteil quale i due filamenti di DNA a doppia elica sonoseparati e nuovi filamenti complementari sono sintetizzatisullo stampo di ciascuna delle due eliche parentali

Gli enzimi che catalizzano la sintesi del DNA sono chiamati

DNA polimerasi

Precursori desossi-nucleotidi trifosfati

DNA stampo

DNA polimerasi

Perché il DNA subisca il processo di replicazione sono necessari:

Precursori desossi-nucleotidi trifosfati (dNTP)

C si appaia con G

A si appaia con T

Si forma un legame

fosfo-diesterico

dNTP

La direzione della sintesi è sempre 5’ 3’

Le DNA polimerasinon sono in grado di iniziare la sintesi di un nuovo filamento, ma hanno bisogno di

una estremità 3’ OH libera a cui unire il nucleotide entrante

Presenza di unPRIMERPRIMER

nucleotide entrante

Il primer è sintetizzato da una RNA polimerasi chiamata

DNA primasiDNA primasi

DNA primasi

Primer di RNA di 11 nucleotidi circa

DNA polimerasi

SI

La Duplicazione del filamento che ha direzione 3’- 5’ è continua

La Duplicazione del filamento che ha direzione 5’- 3’ è discontinua

Dove la sintesi è discontinua vengono prodotti

brevi tratti di DNA chiamati frammenti di Okazakibrevi tratti di DNA chiamati frammenti di Okazaki

Replicazione semidiscontinua

La DNA polimerasi I sostituisce l’innesco di

RNA con DNA

Azione della DNA Ligasi

Si forma un legame fosfodiesterico

Elicasi

SSBP: single strand binding proteins

Proteine principali coinvolte nella sintesi del DNA

SSBP: single strand binding proteins

RNA polimerasi

DNA polimerasi

Topoisomerasi

La La DNA elicasiDNA elicasi

svolge il DNAsvolge il DNAsvolge il DNAsvolge il DNA

SSBP

SSBP Elicasi

DNA polimerasi IIIDNA polimerasi I

DNA polimerasi dei procarioti

DNA pol I Polimerizzazione5’-3’

attività esonucleasica 3’-5’

attività esonucleasica 5’-3’

DNA pol II Polimerizzazione5’-3’

attività esonucleasica 3’-5’

No5’-3’ esonucleasica 3’-5’

DNA pol III Polimerizzazione5’-3’

attività esonucleasica 3’-5’

No

L’attività esonucleasica 3’ – 5’ consente all’enzima di “tornare indietro” e correggere eventuali errori

DNA polimerasi degli eucarioti

PROCARIOTI

EUCARIOTI

Bolla di replicazione

Origine di replicazione

Negli eucarioti vi sono diverse origini di replicazione, altrimenti la replicazione di un

intero cromosoma richiederebbe moltissime ore

Replicazione bidirezionale

Telomerasi

La Telomerasiè un complesso ribonucleoproteico costituito dalla trascrittasi inversa(componente proteica) e da un RNA stampo

Aggiunge ripetizioni telomeriche alle estremità dei Aggiunge ripetizioni telomeriche alle estremità dei cromosomi, prevenendo la perdita dei telomeri dovuta ai continui cicli di replicazione

La replicazione alle estremità dei cromosomi