Biologia cellulare e genetica Le forcelle di replicazione si allontanano in direzioni opposte e danno origine a bolle di replicazione che si estendono e si fondono, mentre i filamenti di DNA non ancora aperti tendono ad attorcigliarsi aumentando il numero di spire per unità di lunghezza. Per eliminare questi superavvolgimenti, alcuni enzimi le topoisomerasi, tagliano periodicamente uno dei due filamenti e permettono al DNA di rilassarsi. Successivamente la topoisomerasi riconnette il filamento rotto, ripristinando il DNA a doppia elica [ 30 ]. Alla fine del processo si avranno due nuove catene identiche, in ognuna delle quali ci sarà una catena madre e una catena figlia. Il processo di copiatura è velocissimo: 700 nucleotidi al secondo per i batteri, 50 nucleotidi al secondo per le cellule degli organismi superiori, che completano in 6 ore l intero patrimonio genetico. Un sistema di autocorrezione riconosce automaticamente gli accoppiamenti di basi che, a tale velocità, potrebbero essere sbagliati, e li corregge. Il processo di replicazione del DNA si definisce semiconservativo poiché il doppio filamento di DNA parentale funge da stampo per la sintesi di due filamenti figli complementari. GLOSSARY Divisione cellulare e riproduzione RIPRODUZIONE ASESSUATA In questo tipo di riproduzione un solo organismo genitore origina una progenie identica a lui. Gli organismi nati da un unico progenitore sono geneticamente identici fra loro in quanto ricevono tutti lo stesso tipo di DNA e originano un clone. Le modalità della riproduzione asessuata sono la scissione binaria, la gemmazione, la sporogenesi [ 31 ]: la scissione binaria è tipica degli organismi unicellulari più semplici: i filamenti di DNA duplicati si separano e il citoplasma si strozza nella zona intermedia; 39 Filamenti di DNA di nuova sintesi 59 39 39 59 a Capitolo 1 Nei procarioti e negli organismi più semplici, con pochi geni e quindi con poco DNA, la divisione delle due copie del DNA nelle due cellule figlie avviene in maniera piuttosto semplice: i due nuovi filamenti si separano fra loro e il citoplasma si divide in parti uguali. Questa divisione è anche alla base della riproduzione asessuata o agamica. 39 59 Ciclo cellulare Cell Cycle Replicazione del DNA DNA replication Riproduzione asessuata Asexual reproduction 27 Filamenti di Okazaki 39 Direzione del movimento della forcella di replicazione 39 59 30 Evidenziazione in sequenza del meccanismo di replicazione del DNA: (a) inizio della duplicazione e indicazione del senso di progressione di una forcella verso destra; (b) progressione della forcella; (c) rappresentazione delle bolle di replicazione che evidenziano come per ogni bolla siano operanti due forcelle di duplicazione che avanzano contemporaneamente in direzioni opposte. 39 b 59 39 59 39 59 39 59 39 59 Filamenti di Okazaki 59 39 c a Scissione 39 59 59 Bolla di replicazione 59 39 39 39 Bolla di replicazione 59 b Gemmazione c Sporogenesi 31 (a, b, c) Le tre diverse modalità di riproduzione asessuata. 0080.Parte1_Cap_01.indd 27 26/02/21 16:53