A DNS-molekula a komplex egyszerűség vizsgálata. Ez a molekula létfontosságú a fehérjék létrehozásához, amelyek befolyásolják a test szinte minden aspektusát, de csak néhány építőelem alkotja a DNS kettős spirálszerkezetét. A DNS-replikáció során a spirál szétválik, és két új molekulát képez. Bár egy enzim katalizálja a replikációs folyamatot, számos más enzim is szerepet játszik egy új DNS-molekula kialakulásában.
Elkezdeni
A DNS-replikációt katalizáló enzimet DNS-polimeráznak nevezik. Mielőtt a DNS-polimeráz megkezdené munkáját, meg kell találni a replikáció kiindulópontját, és a kettős spirált szét kell osztani és letekerni. A helikáz enzim mindkét feladatot elvégzi. A helikáz enzim egy foltot talál a DNS-molekulán, amelyet replikációs origónak hívnak, és kibontja a szálat. A DNS-polimeráz enzimek ezután kötődhetnek a nyitott félszálakhoz. Amint a DNS-polimeráz működni kezd, a helikáz tovább halad a szálon lefelé, kibontva a molekulát.
Párosítás
A DNS létra lépcsői nukleotidpárokból állnak. Az adenin párja a timinnel, míg a guanin a citozinnal. Amikor a helicase kinyitja a szálakat, ezek a párok fel vannak osztva. Új DNS-molekula kialakításához új párokat kell készíteni a szálakhoz. A DNS-polimeráz a nyitott szálak mentén haladva új nukleotidokat ad hozzá. A régi szál minden adeninje új timint, minden régi guanin új citozint kap, és fordítva.
Jól működik másokkal
A DNS-replikációban a DNS-polimerázra a figyelem nagy része eljuthat, de két másik enzim nélkül a DNS nyitott szálai elveszítik szerkezetüket. Amikor a helikáz hasítja a DNS molekuláját, fennáll annak a veszélye, hogy a szál visszaszorul egy szűk tekercsbe. Annak megakadályozása érdekében, hogy a szálak ne váljanak olyan gubancokká, amelynek csomói megállítják a replikációs folyamatot, a topoizomeráz azon dolgozik, hogy a szálak egyenesek legyenek. A DNS-polimeráznak is szüksége van egy kis segítségre, hogy megtalálja, hol kezdje. Valójában a primase segítsége nélkül nem találja meg a munkahelyét. A DNS-polimeráz nem ismeri fel a replikáció origóját, amíg a primáz nem kapcsolódik a kiindulási ponthoz, és nyolc-10 nukleotidból álló primert nem készít. Amint a DNS-polimeráz megtalálja a primáz által készített primert, megkezdődhet a munka.
Csatlakozás
A DNS-polimeráz az egyik replikációs irányban simán működik, a másik irányban azonban nem olyan jól, és ennek pótlásához egy másik enzimre van szüksége. Az egyik szál mentén az új DNS-molekula az új nukleotidok szilárd húrja lesz, a másikon azonban Az új nukleotidok rövid szakaszokban jönnek létre, mindegyik elején egy primerrel szegmens. Ezeket a szegmenseket Okazaki-fragmenseknek nevezzük, és a ligáz enzim szükséges ahhoz, hogy összekapcsolódjon.