semiconservatief

Semiconservatieve replicatie is het meest gangbare model voor DNA-replicatie. Bij dit model blijft tijdens de duplicatie één van de oorspronkelijke strengen en één nieuw gesynthetiseerde streng in elke dochtermolecule behouden. Daardoor bevat elk molecuul na replicatie één ouderstreng en één nieuw gevormde streng.

Historisch gezien werd het concept in 1953 voorgesteld door James Watson en Francis Crick in samenhang met de structuur van DNA. Het directe bewijs kwam in 1958 met het Meselson-Stahl-experiment, waarin Escherichia coli werd gekweekt in zwaar stikstof en vervolgens in lichter stikstof; de verdelingspatronen van de resulterende DNA-moleculen toonden aan dat de duplicatie semiconservatief is.

Mechanistisch gezien beginnen replicatie-oriëntaties bij origins of replication; helicase ontrafelt de dubbele helix en laat twee sjablonen achter. DNA-polymerasen voegen nucleotiden toe aan het 3'-einde in de 5' naar 3' richting. De leidende streng wordt continu gesynthetiseerd, terwijl de achterliggende streng in korte Okazaki-fragmenten wordt opgebouwd en uiteindelijk wordt verwerkt. Het proces omvat primervorming, proofreading en mismatch repair, wat de foutenmarge laag houdt.

Het semiconservatieve model geldt voor zowel prokaryoten als eukaryoten en vormt een kernprincipe van moleculaire biologie. Het verklaart hoe genetische informatie nauwkeurig wordt doorgegeven tijdens celdeling en onderpins vele biotechnologische methoden.