Forcella di replicazione - biologia molecolare

Scritto da Fabrizio Crisafulli.
Pubblicato il 18-07-2015 Revisionato il 18-07-2015

Fabrizio Crisafulli

Laureato in biologia, curo da oltre quindici anni siti di informazione scientifica.

La forcella di replicazione o forca replicativa, è una struttura che appare durante la duplicazione del DNA.

Il primo passo nel lungo processo di duplicazione del DNA è quello di aprire la doppia elica rompendo i legami che si formano dall'appaiamento delle basi complementari. È importante comprendere che l'apertura della doppia elica non è totalepoiché avviene esclusivamente in piccole zone della lunga molecola di DNA che prendono il nome di forcelle di replicazione. L'enzima che apre la forcella prende il nome di elicasi e opera rompendo i legami deboli intermolecolari che si formano tra basi appaiate (A-G o C-T). Le elicasi sono proteine che possiedono un'attività ATPasica mediante la quale ottengono energia dall'idrolisi di ATP per potersi “muovere” lungo la catena.

Schema di duplicazione dei procarioti. Il filamento sintetizzato mediante i frammenti di Okazaki è il filamento lento.

L'elicasi rompe il debole legame tra i due filamenti le quali, in condizioni normali, potrebbero riappaiarsi. L'evento di ricongiunzione è reso difficile da particolari proteine che riconoscono il singolo filamento e, legandosi ad esso, impediscono una eventuale ricongiunzione con il filamento antiparallelo, impedendo - di fatto - l'annealing. Queste proteine prendono il nome di SSB, termine acronimo di single-strand binding protein, proteine che si legano ai singoli filamenti.

Le SSB si legano al DNA in modo cooperativo: ogni proteina già legata favorisce l'attacco di una seconda proteina libera. L'estrema versatilità delle SSB sembra essere prerogativa esclusiva dei procarioti in quanto negli eucarioti, e di conseguenza anche nell'uomo non sembrano esserci proteine che svolgono ruolo simili.