Het proces waarmee DNA zichzelf kopieert, wordt DNA-replicatie genoemd. Het vindt plaats tijdens de celdeling en zorgt ervoor dat elke dochtercel een exacte kopie van de genetische informatie ontvangt. Hier is een stap-voor-stap uitleg:

1. Initiatie :

- DNA-replicatie begint op specifieke locaties in het DNA-molecuul, de oorsprong van replicatie genoemd.

- Enzymen die helicasen worden genoemd, verbreken de waterstofbruggen tussen complementaire basenparen, waardoor de dubbele DNA-helix zich 'openritst' en tot rust komt, waardoor twee replicatievorken ontstaan.

2. Verlenging :

- Elke replicatievork dient als sjabloon voor DNA-synthese.

- Een enzym genaamd DNA-polymerase leest de matrijsstreng van de 3'- naar de 5'-richting.

- Het katalyseert de toevoeging van complementaire nucleotiden aan het groeiende DNA-molecuul.

- De nucleotiden worden één voor één toegevoegd, passend bij hun complementaire basen (A met T, G met C) volgens de regels voor baseparing.

- Dit proces gaat door, wat resulteert in de verlenging van de nieuwe DNA-strengen.

3. Leidende en achterblijvende onderdelen :

- Terwijl het DNA zich afwikkelt bij de replicatievork, ontstaat er een "Y"-vorm.

- Eén streng, bekend als de leidende streng, wordt continu gesynthetiseerd in de richting van de replicatievork.

- De andere streng, de lagging strand genoemd, wordt discontinu gesynthetiseerd in kleine fragmenten die bekend staan ​​als Okazaki-fragmenten.

- Deze fragmenten worden later samengevoegd door een enzym genaamd DNA-ligase.

4. Beëindiging :

- DNA-replicatie gaat door totdat het gehele DNA-molecuul is gekopieerd.

- Het eindigt wanneer speciale sequenties, telomeren genaamd, worden bereikt aan de uiteinden van de chromosomen.

- Telomeren beschermen de uiteinden van DNA en voorkomen dat ze uiteenvallen.

5. Proeflezen en repareren :

- DNA-polymerasen hebben proefleesmogelijkheden om fouten tijdens replicatie tot een minimum te beperken.

- Ze kunnen onjuiste nucleotide-inserties detecteren en deze verwijderen.

- Bovendien identificeren en corrigeren andere reparatiemechanismen eventuele fouten die aan het proefleesproces ontsnappen.

6. Voltooiing en celdeling :

- Zodra de DNA-replicatie voltooid is, worden er twee identieke kopieën van het originele DNA-molecuul geproduceerd.

- Tijdens de celdeling (mitose) worden deze kopieën verdeeld over de dochtercellen, waardoor elke nieuwe cel zijn eigen complete set genetisch materiaal krijgt.

Over het geheel genomen is DNA-replicatie een strak gereguleerd en zeer nauwkeurig proces dat een getrouwe overdracht van genetische informatie tijdens celdeling en voortplanting garandeert.