Inhoud
Een DNA-molecuul is een onderzoek naar complexe eenvoud. Deze molecule is van vitaal belang voor het creëren 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 om twee nieuwe moleculen te vormen. Hoewel één enzym het replicatieproces katalyseert, spelen verschillende andere enzymen ook een rol bij de vorming van een nieuw DNA-molecuul.
Ermee beginnen
Het enzym dat DNA-replicatie katalyseert, wordt DNA-polymerase genoemd. Voordat DNA-polymerase met zijn werk kan beginnen, moet een startpunt voor replicatie worden gevonden en moet de dubbele helix worden gesplitst en afgewikkeld. Het enzym helicase voert beide taken uit. Het helicase-enzym vindt een plek op het DNA-molecuul die de oorsprong van replicatie wordt genoemd en ritst de streng open. DNA-polymerase-enzymen kunnen vervolgens binden aan de open halve strengen. Zodra DNA-polymerase begint te werken, blijft helicase langs de streng naar beneden bewegen terwijl het molecuul wordt opengeritst.
Koppelen
De laddersporten van DNA bestaan 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 nieuwe paren voor de strengen worden gemaakt. DNA-polymerase reist langs de open strengen terwijl het nieuwe nucleotiden toevoegt. Elke adenine op de oude streng krijgt een nieuwe thymine, elke oude guanine krijgt een nieuwe cytosine en vice versa.
Werkt goed samen met anderen
DNA-polymerase krijgt de meeste aandacht bij DNA-replicatie, maar zonder twee andere enzymen zouden de open strengen van DNA hun structuur verliezen. Wanneer helicase het DNA-molecuul splitst, loopt de streng het risico terug in een strakke spiraal te breken. Om te voorkomen dat de strengen een kluwen worden waarvan de knopen het replicatieproces zouden stoppen, werkt topoisomerase om de strengen recht te houden. DNA-polymerase heeft ook wat hulp nodig bij het vinden van waar te beginnen. In feite kan het zijn vacaturesite 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 van acht tot 10 nucleotiden vormt. Zodra DNA-polymerase de primer heeft gevonden die door primase is gemaakt, kan het werk beginnen.
Deelnemen
DNA-polymerase werkt soepel in de ene 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 solide reeks nieuwe nucleotiden zijn, maar op 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 enzym ligase om ze samen te voegen.