Replicazione del DNA

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Nella biologia molecolare, la replicazione del DNA è il processo biologico di produzione di due repliche di una molecola di DNA identiche all'originale. Questo processo si verifica in tutti gli organismi viventi ed è alla base dell'ereditarietà biologica.

Il DNA è costituito da una doppia elica di due filamenti complementari. Durante la replicazione, questi ultimi sono separati. Ogni filamento della molecola di DNA originale funge quindi da modello per la produzione della sua controparte, un processo denominato replicazione semiconservativa. Come risultato della replicazione semiconservativa, le due nuove molecole saranno composte da un filamento di DNA originale e da uno appena sintetizzato. Meccanismi di correzione di bozze e meccanismi di controllo degli errori garantiscono una fedeltà quasi perfetta del processo di replicazione.

In una cellula, la replicazione del DNA ha inizio in punti specifici (o origini della replicazione) nel genoma. Lo srotolamento del DNA all'origine e la sintesi di nuovi filamenti, adattati da un enzima noto come elicasi, determinano la crescita delle forcelle di replicazione bi-direzionali dall'origine. Un numero di proteine è associato alla forcella di replicazione per aiutare nell'iniziazione e la continuazione della sintesi del DNA. Il più prominente, DNA polimerasi sintetizza i nuovi fili aggiungendo nucleotidi che completano ogni filo (modello). La replicazione del DNA si verifica durante lo stadio S dell'interfase.

La replicazione del DNA (amplificazione del DNA) può anche essere eseguita in vitro (artificialmente, al di fuori di una cellula). Le DNA polimerasi isolate dalle cellule e i primer del DNA artificiale possono essere utilizzate per iniziare la sintesi del DNA in sequenze note in una molecola di DNA modello. Esempi di reazione a catena della polimerasi (PCR), reazione a catena della ligasi (LCR) e amplificazione mediata da trascrizione (TMA).