Større trin involveret i DNA replikationsmekanismen
Processen med DNA-replikation er meget kompliceret. De vigtigste trin i processen er som følger:
Under denne proces kræves en lang række enzymer til at tage sig af forskellige trin. DNA-replikationen i prokaryotiske celler (bakterier) starter ved et enkelt punkt kendt som replikationssted, og bevæger sig tovejs.
Billedrettighed: cnx.org/content/m46073/latest/0323_DNA_Replication.jpg
På den anden side er der i eukaryote celler flere oprindelsespunkter på længden af DNA pr. Kromosom.
Det første krav inden enhver form for syntese er at afvikle DNA's dobbelte helix, så de to tråde bliver fri til at fungere som skabeloner.
Denne funktion af afvikling af dobbelt helix udføres af enzymhelicasen, som unzips de to tråde, der begynder ved oprindelsesstedet.
Så snart afvikling finder sted, associeres andre proteiner, der kaldes enkeltstrengede bindingsproteiner, med enkelte tråde og gør denne betingelse stabil.
Afviklingen skaber også en spændingsspænding foran den bevægende replikationsgaffel, en struktur der vil blive dannet, når DNA-replikation begynder.
Den spiralspænding, der skabes ved afvikling af dobbelt helix, reduceres af enzymerne kendt som topoisomeraser.
Et af de vigtigste DNA syntetiserende enzym er DNA polymerase III. Dette enzym sammen med andre DNA-polymeraser (dvs. I og II) kan forlænge en eksisterende DNA-streng, men kan ikke initiere syntesen af DNA.
Alle ovennævnte tre DNA-polymeraser (dvs. I, II og III) virker kun i 5 'til 3' retning for DNA-polymerisering og har 5'-3'-retning for exonukleaseaktivitet.
For at initiere DNA-syntese syntetiseres et lille segment af RNA, der er kendt som RNA-primer, der er komplementært til template-DNA'et ved hjælp af en unik RNA-polymerase kendt som primase.
Det er denne RNA-primer, at DNA-polymerase III tilsættes 5'-deoxyribonukleotider og udvider DNA'et.
Et problem opstår, når to tråde af DNA kører mod hinanden til hinanden, og DNA-polymerase III kun kan virke i 5'-3'-retning. Dette problem løses som følger:
På den ene streng fortsætter DNA-syntesen kontinuerligt i retningen 5 '-> 3', på den anden streng syntetiseres DNA i små strækninger, hvilket resulterer i diskontinuerlig DNA-syntese.
Denne proces finder sted i den modsatte retning til den første streng, men bevarer den samlede 5'-3'-retning efter behov, og en sådan proces kaldes undertiden semi-diskontinuerlig replikation.
De korte strækninger af DNA, som hver primeres af RNA, hedder Okazaki-fragmenter, opkaldt efter japansk videnskabsmand, der opdagede dem.
Derefter fjernes RNA-primere, og mellemrummet er fyldt med DNA-syntese. Begge disse trin udføres af DNA-polymerase I.
Nu er Okazaki-fragmenterne forseglet af enzymligasen.
Strengen, der understøtter den kontinuerlige DNA-syntese, er den førende streng, og en, som replikeres i korte strækninger, kaldes den bageste streng.
Processen med DNA-replikation sikrer nøjagtigheden for at opretholde nukleotidsekvensen af det oprindelige DNA.
DNA-syntese er langsommere i eukaryoter, da større DNA's behov skal replikeres.
De generelle trin i DNA-replikation er ens, både i eukaryoter og prokaryoter.
