DNAsynteesin

DNAsynteesin, tai DNA-synteesi, on solujen DNA:n kopioimisen ja korjaamisen keskeinen prosessi. Se mahdollistaa perimän siirtymisen sukupolvelta toiselle sekä DNA:n vikaantuneiden alueiden korjaamisen. Replikaatio tapahtuu pääosin S-vaiheessa solusyklissä, ja sen iloa ohjaa tarkka säätely sekä useiden entsyymien yhteistyö.

Tärkeimmät osatekijät ja vaiheet: Helikaasi avaa kaksoisrakenteen, jolloin yksijuosteiset DNA-molekyylit ovat käytettävissä uuden DNA:n rakentamiseen. Yksijuosteiset stabilointiproteiinit pitävät juosteet erillään. Primase synnyttää RNA-alkukappaleen, josta DNA-polymeraasit aloittavat rakentamisen 5'–3' suuntaan. Leading-juoste muodostuu jatkuvasti, kun taas lagging-juoste rakennetaan Okazaki-fragmentteina, joita liittää DNA-ligaasi. Proofreading-ominaisuus, usein 3'→5'-exonukleaasia käyttävien polymeraasien kautta, korjaa replikaation aikana syntyviä virheitä. Topoisomeraasit purkavat replikaation aiheuttamaa kiertymää.

Sovellukset ja sijainnit: Eukaryoottisissa organismissa replikaatio tapahtuu tumassa useiden DNA-polymeraasien (esim. Pol α, Pol δ, Pol ε) sekä replikaation alkuun liittyvien tekijöiden johdolla. Prokaryooteissa replikaatio on nopeampaa ja DNA-polymeraasit ovat koostettu kokonaisuuksia, kuten DNA Pol III, I ja/tai II. Semikonservatiivinen periytyminen tarkoittaa, että uusissa DNA-duplikaateissa on molemmat juostet uusittu sekä vanha viitattu kuin uusi.

In vitro, DNA-synteesi on keskeinen osa menetelmiä kuten PCR, jonka avulla tietyt DNA-alueet monistuvat laboratoriossa käyttämällä DNA-polymeraasia. DNAsynteesin on keskeinen rooli genomien ylläpidossa, solujen jakautumisessa sekä monissa bioteknologian sovelluksissa.