Origine della Replicazione
L’origine della replicazione è una specifica sequenza nucleotidica sul genoma a livello della quale ha inizio la denaturazione locale della doppia elica e la conseguente formazione della bolla di replicazione. Da ciascuna origine si dipartono due forcelle replicative che procedono in direzioni opposte (replicazione bidirezionale).
Caratteristiche Strutturali e Regolazione
- Composizione in basi: Le origini di replicazione sono caratterizzate da un’elevata percentuale di basi Adenina (A) e Timina (T) (regioni ricche in AT). Questa composizione facilita la denaturazione iniziale dei due filamenti poiché le coppie A-T sono unite da soli due legami a idrogeno, a differenza dei tre legami delle coppie G-C.
- Irreversibilità: Una volta che la replicazione ha inizio, il processo deve essere portato a compimento e la cellula non può uscire dal ciclo cellulare prima di aver terminato la fase S.
- Elementi in Cis e in Trans:
- Elemento in Cis (Replicatore): L’origine stessa è una porzione di DNA definita elemento in cis.
- Elemento in Trans (Iniziatore / Replisoma): Le proteine e i complessi proteici che riconoscono l’origine e si associano per avviare la sintesi (es. DNA polimerasi III, elicasi, primasi, SSB) agiscono in trans.
- Il Replicone: Viene definita replicone la porzione di DNA duplicata a partire da una singola origine di replicazione.
Confronto tra Procarioti ed Eucarioti
| Caratteristica | Procarioti | Eucarioti |
|---|---|---|
| Numero di Origini | Singola origine (es. oriC in E. coli). | Molteplici origini (migliaia nel genoma umano). |
| Numero di Repliconi | Singolo replicone (coincide con l’intero genoma circolare). | Molteplici repliconi (uno per ciascuna origine). |
| Simultaneità di Avvio | Le due forcelle replicative si avviano simultaneamente procedendo bidirezionalmente. | Le forcelle replicative non si avviano simultaneamente; origini diverse si attivano con tempistiche differenti. |
| Velocità della Forcella | Molto rapida (fino a 1000 nucleotidi al secondo). | Lenta (circa un decimo della velocità batterica). |
| Causa della lentezza | Assenza di compattazione complessa (DNA nel nucleoide). | Presenza di una complessa compattazione della cromatina nei cromosomi eucariotici. |
🔗 Collegamenti
- Replicazione del DNA — 📋 fa parte di
- Regolazione in Cis e in Trans — 🔗 stesso meccanismo
- Inizio della Replicazione nei Procarioti — ➡️ evoluzione
- Inizio della Replicazione nei Eucarioti — ➡️ evoluzione