Il super avvolgimento controllato in vivo dallequilibrio fra

Il super avvolgimento è controllato in vivo dall’equilibrio fra enzimi che introducono nel DNA superavvolgimenti e enzimi che li eliminano Il grado di superavvolgimento non è lo stesso in tutto il genoma Le DNA topoisomerasi Tipo I e tipo II

RISOLUZIONE/INTRODUZIONE DI SUPERAVVOLGIMENTI Topoisomerasi I

TOPOISOMERASI I: Meccanismo

Topoisomerasi II

Inibitori di Topoisomerasi I: Topotecan (der. Camptotecina) Staker et al. (2002) PNAS 99, 15387 Inibitori di Topoisomerasi II: Etoposide, doxorubicina, daunorubicina, mitoxantrone

Ulteriore livello di compattamento: Eucarioti associazione DNA-istoni: cromatina, una struttura amorfa uniformemente dispersa all’interno del nucleo

STRUTTURA DELLA CROMATINA

Cromatina Eucromatina

Eterocromatina a) Costitutiva b) Facoltativa Quando la cellula si divide la cromatina si condensa e si organizza in un numero specie specifico di cromosomi

146 bp 54 bp DNA di collegamento

Tappa di rimodellament della comatina

Fibra da 30 nm Grado di compattamento 40 Questa struttura richiede H 1

ANSE (fibra da 300 nm) Le anse hanno dimensioni variabili, 40 -100 kb. In un cromosoma medio circa 1000 anse

Due cromatidi costituiti ciascuno da 10 avvolgimenti Un avvolgimento (30 rosette) Una rosetta (6 anse) La compattezza del DNA eucariotico è dovuta ad avvolgimenti successivi che si sovrappongono ad avvolgimenti già esistenti Un’ansa Fibra da 30 nnm Fibra da 10 nm

Duplicazione DNA

Cellule che si dividono rapidamente (20 ore) G 1 9 ore S 8 ore G 2 2 ore M 45 min

Tre categorie di cellule: Cellule molto specializzate: cellule nervose, muscolari, i globuli rossi hanno perso la capacità di dividersi Cellule differenziate che normalmente non si dividono, ma lo possono fare in risposta ad uno stimolo appropriato, per esempio le cellule del fegato e i linfociti Cellule attivamente proliferanti: cellule staminali nei tessuti epiteliali e nel midollo osseo, cellule germinali.

Il passaggio G 1 -S richiede l’intervento di messaggi ambientali, chiamati mitogeni o fattori di crescita

Ingresso nel ciclo: l’aggiunta di fattori di crescita attiva il passaggio G 0 -G 1 -S fattore di crescita

LE CICLINE così chiamate in quanto la loro concentrazione varia ciclicamente durante il ciclo cellulare; la loro concentrazione aumenta sino ad un livello massimo e poi segue una rapida degradazione

Le cicline attivano le chinasiciclina dipendenti (Cd. K)

Un esempio di substrato dei complessi cicline-CDK è fornito dalla proteina del retinoblastoma (cancro della retina), che in Go è associata al fattore trascrizionale E 2 F

Antigene nucleare delle cellule in proliferazione, o PCNA

Sensori: che individuano il segnale Trasmettitori: che inviano il segnale lungo la via appropiata nella cellula Effettori: che rispondono la segnale

Modalità di replicazione del DNA

La replicazione del DNA è semiconservativa

Dove inizia la replicazione del DNA?

DEFINIZIONE DI REPLICONE Qualunque molecola di DNA o tratto di DNA dotato di un origine di replicazione, capace di replicarsi autonomamente in una cellula

PROCARIOTI: 1 REPLICONE (tutto il genoma) LIEVITO: (13, 5 Mb) 350 REPLICONI UOMO: CIRCA 104 REPLICONI Il genoma eucariotico potrebbe essere replicato in 1 h se tutti i repliconi fossero attivi contemporaneamente Fase S tipica dura 6 -8 , ci sono segnali per regolare la replicazione dei vari repliconi Non tutti i repliconi sono usati per ogni divisione cellulare

Cosa succede durante la replicazione del DNA? Tutte le strutture di compattamento devono disorganizzarsi

Replicazione del DNA Replicatore/Origine interagisce con proteine dette Iniziatori

Le origini di replicazione sono state identificate in batteri, lievito, cloroplasti e mitocondri Non ancora negli eucarioti superiori In E. coli ori. C circa 245 bp

INNESCO DELLA REPLICAZIONE Convertire un DNA a doppio filamento in un DNA a singolo filamento e formare un complesso di inizio precoce. In E. coli, intervengono in questa fase almeno 9 enzimi o proteine diverse

20 monomeri