Replikaatio

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Kahdentuminen. DNA-molekyylin kaksoiskierre on purkautunut ja uudet juosteet ovat alkaneet rakentua mallijuosteiden rinnalle.

DNA:n kahdentuminen eli replikaatio[1] on elävissä eliöissä tapahtuva biologinen prosessi, jossa DNA-molekyyli kahdentuu, jotta perinnöllinen tieto voidaan siirtää solunjakautumisessa tytärsoluihin. Kahdentuminen tapahtuu solukierron kasvuvaiheen S-vaiheen aikana hieman ennen solunjakautumista ja sen nopeuttajana toimii DNA-polymeraasientsyymi. Kehityskulku alkaa DNA-kaksoisjuosteen avautumisella ja kierteisyyden purkautumisella. Molempien juosteiden rinnalle rakentuu niiden mallin mukaan uudet juosteet. Lopputuloksena kahdentumisessa syntyy kaksi DNA-molekyylia, jotka ovat keskenään ja alkuperäisen DNA-molekyylin kanssa samanlaisia.[2]

Kahdentumisen vaiheet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kaksoiskierteen purkaminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kahdentuminen edellyttää DNA-molekyylin kaksoiskierteisen rakenteen purkautumista, jotta kummankin juosteen rinnalle voi rakentua uusi juoste. Aluksi helikaasientsyymi avaa kaksoiskierteen ja topoisomeraasientsyymi purkaa juosteiden väliset jännitteet.[2]

Kahdentumishaarukka. DNA-polymeraasi lukee juosteita suunnassa 5'-3'.

Valmistuminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kaksoiskierteen purkauduttua muodostuu kahdentumishaarukka, jossa uusia DNA-juosteita aletaan valmistaa tumassa valmiina olevista nukleotideista. Nukleotidit pariutuvat DNA-juosteiden nukleotidien kanssa emäspariperiaatteen mukaisesti. Uudet nukleotidit liittyvät toisiinsa, jolloin uusi DNA-juoste vähitellen rakentuu. Koska kahdentumista nopeuttava DNA-polymeraasi voi lukea DNA-juostetta vain suunnassa 5'-3', toinen juoste rakentuu epäjatkuvasti eli pienissä pätkissä, jotka liittäjäentsyymi liittää lopuksi yhteen. Valmistuksen lopputuloksena syntyy kaksi DNA-molekyylia, joissa molemmissa toinen juoste kuului alkuperäiseen DNA-molekyyliin.[2]

Kahdentumisvirheiden korjaus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kun DNA-polymeraasi on kopioinut kummatkin DNA-juosteet kahdeksi sisarkromatidiksi, alkaa se vertaamaan jäljentämiään DNA-juosteita alkuperäisiin. DNA-polymeraasi korjaa havaitsemansa yhden nukleotidin jäljennysvirheet itse, mutta jos suuri pätkä DNA-juostetta on vaurioitunut, tarvitaan useampia korjaajaentsyymejä. Katkaisuentsyymi katkaisee virheellisen pätkän irti, DNA-polymeraasi jäljentää tilalle uuden juosteen ja liittäjäentsyymi liittää uuden pätkän DNA-juosteeseen.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Mikrobiologia:replikaatio – Tieteen termipankki tieteentermipankki.fi. Viitattu 14.8.2016.
  2. a b c Cox, Lynne: ”1”, Molecular Themes in DNA Replication, s. 1-15. Royal Society of Chemistry, 2009. ISBN 978-0-85404-164-0. Teoksen verkkoversio (viitattu 23.4.2012). (englanniksi)