Et DNA-molekyl er en studie av kompleks enkelhet. Dette molekylet er viktig for å skape proteiner som påvirker nesten alle aspekter av kroppen din, men bare en håndfull byggesteiner utgjør den dobbelte helixstrukturen til DNA. I DNA-replikasjon deler helixen seg fra hverandre for å danne to nye molekyler. Selv om ett enzym katalyserer replikasjonsprosessen, spiller flere andre enzymer også en rolle i dannelsen av et nytt DNA-molekyl.
Starter
Enzymet som katalyserer DNA-replikasjon kalles DNA-polymerase. Før DNA-polymerase kan begynne sitt arbeid, må du finne et utgangspunkt for replikasjon og dobbel helix må deles fra hverandre og vikles ut. Enzym helikasen utfører begge disse oppgavene. Helikaseenzymet finner et sted på DNA-molekylet som kalles replikasjonsopprinnelsen og pakker opp strengen. DNA-polymeraseenzymer kan deretter binde seg til de åpne halvstrengene. Når DNA-polymerase begynner å virke, fortsetter helicase å bevege seg nedover strengen og pakke ut molekylet mens det går.
Parring
Stigetrinnene til DNA består av par nukleotider. Adenin pares med tymin, mens guanin parres med cytosin. Når helicase åpner strengene, blir disse parene delt. For å danne et nytt DNA-molekyl må det lages nye par for strengene. DNA-polymerase beveger seg langs de åpne trådene og tilfører nye nukleotider når det går. Hvert adenin på den gamle strengen vil få et nytt tymin, hver gamle guanin vil få et nytt cytosin, og omvendt.
Jobber godt med andre
DNA-polymerase kan få mest mulig oppmerksomhet i DNA-replikasjon, men uten to andre enzymer vil de åpne DNA-strengene miste strukturen. Når helikase deler DNA-molekylet, risikerer tråden å smelle tilbake i en tett spole. For å forhindre at strengene blir en floke hvis knuter vil stoppe replikasjonsprosessen, fungerer topoisomerase for å holde strengene rette. DNA-polymerase trenger også litt hjelp til å finne hvor du skal begynne. Faktisk finner den ikke jobbsiden sin uten hjelp fra primase. DNA-polymerase kan ikke gjenkjenne replikasjonsopprinnelsen før primase har bundet til startpunktet og lager en primer på åtte til ti nukleotider. Når DNA-polymerase finner primeren laget av primase, kan arbeidet starte.
Bli med opp
DNA-polymerase fungerer jevnt i den ene replikasjonsretningen, men ikke like bra i den andre retningen, og trenger et annet enzym for å kompensere for dette. Langs den ene strengen vil det nye DNA-molekylet være en solid streng av nye nukleotider, men på den andre streng, blir de nye nukleotidene opprettet i korte segmenter med en primer i begynnelsen av hver segmentet. Disse segmentene kalles Okazaki-fragmenter og krever enzymet ligase for å knytte dem sammen.