Молекула ДНК - это исследование сложной простоты. Эта молекула жизненно важна для создания белков, которые влияют практически на все аспекты вашего тела, но только несколько строительных блоков составляют структуру двойной спирали ДНК. При репликации ДНК спираль разделяется на две новые молекулы. Хотя один фермент катализирует процесс репликации, несколько других ферментов также играют роль в образовании новой молекулы ДНК.
Начиная
Фермент, катализирующий репликацию ДНК, называется ДНК-полимеразой. Прежде чем ДНК-полимераза сможет начать свою работу, должна быть найдена отправная точка для репликации, а двойная спираль должна быть разделена и размотана. Фермент геликаза выполняет обе эти задачи. Фермент геликаза находит место на молекуле ДНК, называемое точкой начала репликации, и расстегивает нить. Затем ферменты ДНК-полимеразы могут связываться с открытыми полунитами. Как только ДНК-полимераза начинает работать, геликаза продолжает двигаться вниз по цепи, распаковывая молекулу по мере ее движения.
Сопряжение
Ступени ДНК состоят из пар нуклеотидов. Аденин соединяется с тимином, а гуанин - с цитозином. Когда геликаза открывает нити, эти пары расщепляются. Чтобы сформировать новую молекулу ДНК, необходимо создать новые пары для цепей. ДНК-полимераза перемещается по открытым цепям, добавляя по ходу новые нуклеотиды. Каждый аденин на старой нити получит новый тимин, каждый старый гуанин получит новый цитозин, и наоборот.
Хорошо работает с другими
ДНК-полимераза может привлекать наибольшее внимание при репликации ДНК, но без двух других ферментов открытые цепи ДНК потеряли бы свою структуру. Когда геликаза расщепляет молекулу ДНК, цепь рискует снова образовать плотную спираль. Чтобы нити не запутались, узлы которых остановили бы процесс репликации, топоизомераза удерживает нити прямыми. ДНК-полимеразе также нужна небольшая помощь в поиске с чего начать. Фактически, он не может найти свой сайт работы без помощи primase. ДНК-полимераза не может распознать начало репликации, пока праймаза не свяжется с начальной точкой и не создаст праймер из восьми-десяти нуклеотидов. Как только ДНК-полимераза обнаружит праймер, созданный примазой, можно приступить к работе.
Присоединение
ДНК-полимераза плавно работает в одном направлении репликации, но не так хорошо в другом направлении, и для этого нужен другой фермент. Вдоль одной цепи новая молекула ДНК будет сплошной цепочкой новых нуклеотидов, а на другой цепи новые нуклеотиды образуются короткими сегментами с праймером в начале каждого сегмент. Эти сегменты называются фрагментами Окадзаки, и для их соединения требуется фермент лигаза.