Een molecuul DNA is een studie van complexe eenvoud. Dit molecuul is van vitaal belang voor het maken van eiwitten die bijna elk aspect van je lichaam beïnvloeden, maar slechts een handvol bouwstenen vormen de dubbele helixstructuur van DNA. Bij DNA-replicatie splitst de helix zich op en vormen twee nieuwe moleculen. Hoewel één enzym het replicatieproces katalyseert, spelen verschillende andere enzymen ook een rol bij de vorming van een nieuw DNA-molecuul.

Aan de slag

Het enzym dat DNA-replicatie katalyseert, wordt DNA-polymerase genoemd. Voordat DNA-polymerase zijn werk kan beginnen, moet een startpunt voor replicatie worden gevonden en moet de dubbele helix worden uitgesplitst en afgewikkeld. Het enzym helicase voert beide taken uit. Het helicase-enzym vindt een vlek op het DNA-molecuul dat de oorsprong van replicatie wordt genoemd en ritst de streng open. DNA-polymerase-enzymen kunnen dan binden aan de open halve strengen. Zodra DNA-polymerase begint te werken, blijft helicase omlaag de streng openrippen terwijl de molecule wordt geopend.

Pairing Up

De laddersporten van DNA zijn opgebouwd uit paren nucleotiden. Adenine paren met thymine, terwijl guanine paren met cytosine. Wanneer helicase de strengen opent, worden deze paren gesplitst. Om een ​​nieuw DNA-molecuul te vormen, moeten er nieuwe paren voor de strengen worden gemaakt. DNA-polymerase reist langs de open strengen en voegt nieuwe nucleotiden toe. Elke adenine op de oude streng krijgt een nieuwe thymine, elke oude guanine krijgt een nieuwe cytosine en vice versa.

Goed werken met anderen -

DNA-polymerase kan de meeste aandacht krijgen in DNA-replicatie, maar zonder twee andere enzymen zouden de open DNA-strengen hun structuur verliezen. Wanneer helicase het DNA-molecuul splitst, loopt de streng het risico terug te snaaien in een dichte spiraal. Om te voorkomen dat de strengen een warboel worden waarvan de knopen het replicatieproces zouden stoppen, werkt topoisomerase om de strengen recht te houden. DNA-polymerase heeft ook een beetje hulp nodig bij het vinden waar te beginnen. In feite kan het zijn werkterrein niet vinden zonder de hulp van primase. DNA-polymerase kan de oorsprong van replicatie niet herkennen totdat primase is gebonden aan het startpunt en een primer maakt van acht tot 10 nucleotiden. Zodra DNA-polymerase de primer per primase heeft gevonden, kan het werk beginnen.

Joining up

DNA-polymerase werkt soepel in één richting van replicatie, maar niet zo goed in de andere richting en heeft een ander enzym nodig om dit goed te maken. Langs één streng zal het nieuwe DNA-molecuul een vaste reeks nieuwe nucleotiden zijn, maar aan de andere streng worden de nieuwe nucleotiden in korte segmenten gemaakt met een primer aan het begin van elk segment. Deze segmenten worden Okazaki-fragmenten genoemd en vereisen het enzymligase om ze samen te voegen.