Sisältö
DNA-molekyyli on monimutkaisen yksinkertaisuuden tutkimus. Tämä molekyyli on elintärkeä valkuaisaineiden luomiseksi, jotka vaikuttavat melkein kaikkiin kehon osa-alueisiin, mutta vain kourallinen rakennuspalikoita muodostavat DNA: n kaksoiskierrerakenteen. DNA-replikaatiossa helix halkeaa toisistaan muodostaen kaksi uutta molekyyliä. Vaikka yksi entsyymi katalysoi replikaatioprosessia, useilla muilla entsyymeillä on myös rooli uuden DNA-molekyylin muodostumisessa.
Päästä alkuun
Entsyymiä, joka katalysoi DNA: n replikaatiota, kutsutaan DNA-polymeraasiksi. Ennen kuin DNA-polymeraasi voi aloittaa toimintansa, on löydettävä replikaation lähtökohta ja kaksoiskierre on jaettava erilleen ja kelattava. Entsyymihelikaasi suorittaa molemmat nämä tehtävät. Helikaasientsyymi löytää pisteen DNA-molekyylissä, jota kutsutaan replikaation aloituskohdaksi, ja purkaa juosteen. DNA-polymeraasientsyymit voivat sitten sitoutua avoimiin puolisäikeisiin. Kun DNA-polymeraasi alkaa toimia, helikaasi jatkaa liikkumista juosteesta purkaen molekyylin sen eteenpäin.
Yhdistäminen
DNA: n tikasrungot koostuvat nukleotidipareista. Adeniini parit tymiinin kanssa, kun taas guaniini parit sytosiinin kanssa. Kun helikaasi avaa säikeet, nämä parit jaetaan. Uuden DNA-molekyylin muodostamiseksi on valmistettava uudet parit juosteille. DNA-polymeraasi kulkee avoimia säikeitä pitkin lisäämällä uusia nukleotideja sellaisenaan. Jokainen vanhan juosteen adeniini saa uuden tymiinin, kukin vanha guaniini saa uuden sytosiinin ja päinvastoin.
Toimii hyvin muiden kanssa
DNA-polymeraasi voi saada suurimman osan huomiosta DNA: n replikaatiossa, mutta ilman kahta muuta entsyymiä, avoimet DNA-juosteet menettäisivät rakenteensa. Kun helikaasi halkaisee DNA-molekyylin, juosteella on vaara napsahtaa takaisin tiukkaan kelaan. Topoisomeraasi pyrkii pitämään säikeet suorana estämään säikeistä muodostuvan sekaannukseksi, jonka solmu pysäyttää replikaatioprosessin. DNA-polymeraasi tarvitsee myös vähän apua aloittamisen löytämisessä. Itse asiassa se ei löydä työpaikkaansa ilman primaasin apua. DNA-polymeraasi kallistus ei tunnista replikaation alkuperää, kunnes primaasi on sitoutunut lähtöpisteeseen ja tekee alukkeen, jossa on kahdeksan - 10 nukleotidia. Kun DNA-polymeraasi löytää primaasin valmistaman alukkeen, työ voi alkaa.
Liityn ylös
DNA-polymeraasi toimii sujuvasti yhdessä replikaatiosuunnassa, mutta ei niin hyvin toisessa suunnassa ja tarvitsee toisen entsyymin korvatakseen tämän. Yhden juosteen varrella uusi DNA-molekyyli tulee olemaan uusien nukleotidien kiinteä juoste, mutta toisessa juosteessa uudet nukleotidit luodaan lyhyinä segmentteinä, joissa kunkin segmentin alussa on aluke. Näitä segmenttejä kutsutaan Okazaki-fragmenteiksi ja ne vaativat entsyymi-ligaasin liittymään niihin.