Keuntungan Memiliki Banyak Asal Replikasi dalam Kromosom Eukariotik

Salah satu ciri umum sel hidup adalah mereka membelah. Sebelum satu sel dapat berubah menjadi dua, sel harus membuat salinan DNA-nya, atau asam deoksiribonukleat, yang berisi informasi genetiknya. Sel eukariotik menyimpan DNA dalam kromosom yang tertutup di dalam membran inti sel. Tanpa beberapa asal replikasi, replikasi akan memakan waktu lebih lama dan memperlambat pertumbuhan sel.

DNA adalah molekul rantai panjang dengan tulang punggung gugus gula dan fosfat bergantian. Salah satu dari empat basa nukleotida - molekul berbentuk cincin yang mengandung nitrogen - menggantung setiap kelompok gula. Dua untai DNA membentuk struktur heliks ganda di mana basa di setiap lokasi gula berikatan dengan basa komplementernya pada untai saudara. Hanya pasangan tertentu yang diperbolehkan, jadi jika Anda mengidentifikasi basa pada satu untai, Anda mengetahui basa pada posisi yang sama pada untai lainnya.

Pada eukariota, kromosom adalah struktur silinder kromatin, yang merupakan campuran DNA dan protein histon. Sel manusia memiliki 23 pasang kromosom, satu pasang anggota dari setiap orang tua. Kromosom manusia mengandung sekitar 150 juta pasangan basa. Kromatin dilipat rapat untuk memampatkan DNA sehingga akan masuk ke dalam sel. Jika Anda meletakkan ujung ke ujung semua DNA dalam sel manusia, itu akan berukuran sekitar 6 kaki. Agar replikasi terjadi, heliks DNA harus dibuka sebelum penyalinan.

Sel eukariotik bergantian antara pertumbuhan dan pembelahan, dan DNA direplikasi selama fase pertumbuhan. DNA memasuki keadaan santai yang memungkinkan akses oleh DNA polimerase, enzim yang menyalin setiap untai. Enzim lain, helikase, pertama-tama memisahkan kedua tegakan di wilayah yang disebut asal replikasi. Setiap untai berfungsi sebagai cetakan untuk untai baru dengan urutan komplementer basa nukleotida. Gelembung replikasi yang mengelilingi molekul polimerase bergerak di sepanjang setiap untai DNA selama operasi penyalinan. Untaian lama dan baru zip bersama-sama di bagian belakang gelembung.

DNA polimerase dapat mentranskripsikan kromosom eukariotik dengan kecepatan sekitar 50 pasangan basa per detik. Jika kromosom hanya memiliki satu asal replikasi, dibutuhkan sekitar satu bulan untuk menyalin satu heliks DNA. Dengan menggunakan beberapa asal, sel dapat mereplikasi heliks dalam waktu sekitar satu jam, percepatan 720 kali lipat. Selama proses tersebut, beberapa gelembung replikasi pada setiap kromosom menghasilkan DNA berukuran kecil yang kemudian disambung bersama untuk membentuk produk jadi. Keuntungan dari beberapa asal adalah memungkinkan pembelahan sel dan pertumbuhan organisme yang relatif cepat. Misalnya, seorang ibu manusia harus mengandung janin selama 540 tahun sebelum melahirkan jika dia harus bergantung pada satu asal replikasi pada setiap kromosom.