DNAreplikaatiossa

DNAreplikaatiossa tarkoittaa solun geneettisen informaation kopioitumista ennen solun jakautumista. Prosessi on semi-konservatiivinen: jokainen kaksijuovainen DNA-molekyyli uudelle solulle muodostuu yhdestä vanhasta ja yhdestä uudesta juosteesta. Replikaatio on tärkeä perintötekijöiden tasa-arvoinen siirtäminen sekä bakteereilla että eukaryooteilla, ja se tapahtuu yleensä S-vaiheessa solun sykliin.

Replikaatio alkaa erityisillä alkuperäispisteillä, origon hoitovuorissa. Eukaryooteilla origat ovat useita ja replikaatio on moniongelmainen, jolloin replikaatio etenee kahdella vastakkaisella suuntalla kaksikierteisen DNA:n molemmilla puolilla. Prokaryooteissa replikaatio on usein nopeampaa ja keskittyy yhteen oriC-alueeseen, josta replikaatioksi muodostuvat kahdeksankulmaiset rekka-rakenteet.

Prosessi perustuu useisiin entsyymeihin. Helikaasi avaa DNA-kaksoiskierteen, jolloin rekky alkaa replikaationa. Primase synnyttää RNA-alkusalvat, joita DNA-polymeraasit voivat pidentää uusien DNA-juosteiden synnyssä. Leads-juoste valmistuu yhtenäisenä, kun taas lagging-juoste rakentuu Okazaki-fragmenttien avulla. Primerit korvataan DNA:ssa ja liittäminen tapahtuu ligasi-n avulla. Replikaatiota helpottaa sliding clamp PCNA (eukaryooteissa) tai vastaava beta-klaami bakteereissa sekä clamp-loaderit, jotka pitävät polymeraasit paikoillaan. Topoisomeraasit vapauttavat kierteisyyttä ja estävät ylikuumenemista.

Tarkkuus on suuri: polymeraasi korjaa virheitä omaa 3'→5' eksonukleaasiensa avulla, ja jälkikorjausreiteillä, kuten mis-match repair, varmistetaan oikea emästen pariutuminen. Replikaation lopussa terminaatio ja kromosomien loppujen suojaaminen tapahtuvat erityisillä mekanismeilla, kuten telomereillä ja telomeraseilla monissa eukaryooteissa.

DNA-replikaatio on elintärkeä prosessi, jonka tehokkuus ja virheettömyys vaikuttavat solujen terveyteen ja perinnölliseen vakauteen.