Molekula DNA je štúdiou zložitej jednoduchosti. Táto molekula je životne dôležitá pre tvorbu bielkovín, ktoré ovplyvňujú takmer každý aspekt vášho tela, ale iba hŕstka stavebných blokov tvorí štruktúru dvojzávitnice DNA. Pri replikácii DNA sa špirála štiepi a vytvárajú dve nové molekuly. Aj keď jeden enzým katalyzuje proces replikácie, pri tvorbe novej molekuly DNA hrá úlohu aj niekoľko ďalších enzýmov.
Začíname
Enzým, ktorý katalyzuje replikáciu DNA, sa nazýva DNA polymeráza. Predtým, ako môže DNA polymeráza začať pracovať, je potrebné nájsť východiskový bod pre replikáciu a dvojitú špirálu je potrebné rozdeliť a odmotať. Enzým helikáza vykonáva obidve tieto úlohy. Enzým helikáza nájde na molekule DNA škvrnu, ktorá sa nazýva počiatok replikácie, a reťazec rozbalí. Enzýmy DNA polymerázy sa potom môžu viazať na otvorené polovičné reťazce. Akonáhle začne pracovať DNA polymeráza, helikáza pokračuje v pohybe nadol po vlákne, ktoré postupne rozopína molekulu.
Párovanie
Rebríkové priečky DNA sú tvorené pármi nukleotidov. Adenín sa spája s tymínom, zatiaľ čo guanín sa spája s cytozínom. Keď helikáza otvorí vlákna, tieto páry sa rozdelia. Aby sa vytvorila nová molekula DNA, musia sa pre vlákna vytvoriť nové páry. DNA polymeráza cestuje pozdĺž otvorených reťazcov a za pochodu pridáva nové nukleotidy. Každý adenín na starom vlákne získa nový tymín, každý starý guanín získa nový cytozín a naopak.
Spolupracuje s ostatnými
DNA polymeráza môže venovať najväčšiu pozornosť replikácii DNA, ale bez ďalších dvoch enzýmov by otvorené reťazce DNA stratili svoju štruktúru. Keď helikáza štiepi molekulu DNA, hrozí, že vlákno cvakne späť do pevnej cievky. Aby sa zabránilo tomu, že sa pramene stanú spleti, ktorých uzly by zastavili proces replikácie, pracuje topoizomeráza tak, aby sa pramene udržali rovné. DNA polymeráza tiež potrebuje malú pomoc s hľadaním, kde začať. V skutočnosti si nemôže nájsť svoje pracovné miesto bez pomoci primázy. DNA polymeráza nedokáže rozpoznať počiatok replikácie, kým sa primáza neviaže na východiskový bod a nevytvára primer z 8 až 10 nukleotidov. Len čo DNA polymeráza nájde primer vyrobený primázou, môže sa začať pracovať.
Pripájam sa
DNA polymeráza funguje hladko v jednom smere replikácie, ale v druhom smere nie tak dobre a na vyrovnanie potrebuje iný enzým. Pozdĺž jedného vlákna bude nová molekula DNA pevným reťazcom nových nukleotidov, ale na druhej strane vlákno, nové nukleotidy sa vytvárajú v krátkych segmentoch s primerom na začiatku každého z nich segment. Tieto segmenty sa nazývajú fragmenty Okazaki a na ich spojenie je potrebná enzýmová ligáza.
