Obsah
Molekula DNA je štúdia komplexnej jednoduchosti. Táto molekula je životne dôležitá pre tvorbu proteínov, ktoré ovplyvňujú takmer každý aspekt vášho tela, ale iba niekoľko stavebných blokov tvorí štruktúru dvojitej špirály DNA. Pri replikácii DNA sa helix rozdeľuje a tvorí 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. Skôr ako DNA polymeráza môže začať svoju činnosť, musí sa nájsť východiskový bod pre replikáciu a dvojitá špirála sa musí rozdeliť a rozvinúť. Enzýmová helikáza vykonáva obe tieto úlohy. Enzým helikázy nájde miesto na molekule DNA, ktoré sa nazýva začiatok replikácie, a oddeľuje vlákno. Enzýmy DNA polymerázy sa potom môžu viazať na otvorené polovice vlákien. Akonáhle DNA polymeráza začne fungovať, helikáza pokračuje v pohybe dolu prameňom a rozvoľňuje molekulu.
Spárovanie
Rebrované priečky DNA sú tvorené pármi nukleotidov. Adenínové páry s tymínom, zatiaľ čo guanínové páry s cytozínom. Keď helikáza otvára pramene, tieto páry sa rozdelia. Aby sa vytvorila nová molekula DNA, musia sa pre vlákna vytvoriť nové páry. DNA polymeráza putuje po otvorených vláknach a pridáva nové nukleotidy. Každý adenín v starom reťazci dostane nový tymín, každý starý guanín dostane nový cytozín a naopak.
Dobrá práca s ostatnými
DNA polymeráza môže získať väčšiu pozornosť pri replikácii DNA, ale bez dvoch ďalších enzýmov by otvorené vlákna DNA stratili svoju štruktúru. Keď helikáza rozdeľuje molekulu DNA, hrozí, že sa vlákno pritiahne späť do pevnej cievky. Aby sa predišlo tomu, že sa vlákna stanú spleťou, ktorej uzly by zastavili replikačný proces, topoizomeráza sa snaží udržať vlákna rovno. DNA polymeráza tiež potrebuje trochu pomôcť pri hľadaní, kde začať. V skutočnosti nemôže nájsť svoje pracovisko bez pomoci primázy. DNA polymeráza nedokáže rozpoznať začiatok replikácie, kým sa primáza neviaže k východiskovému bodu a nevytvorí primer 8 až 10 nukleotidov. Keď DNA polymeráza nájde primér vyrobený primázou, môže sa začať pracovať.
Pripojiť sa
DNA polymeráza funguje hladko v jednom smere replikácie, ale nie v druhom smere dobre a na tento účel potrebuje iný enzým. Pozdĺž jedného vlákna bude nová molekula DNA tvoriť pevný reťazec nových nukleotidov, ale na druhom vlákne sa nové nukleotidy vytvárajú v krátkych segmentoch s primerom na začiatku každého segmentu. Tieto segmenty sa nazývajú fragmenty Okazaki a vyžadujú na ich spojenie enzýmovú ligázu.