DNA replikatsioon

DNA replikatsioon on matriitssüntees, mis leiab aset raku tuumas, mitokondrites ning plastiidides, ja mille tulemuseks on kaks uut DNA molekuli. DNA molekul on teatavasti oma kuju poolest spiraaliks keerdunud kaksikheeliks. Spiraali kujul on ta just seetõttu, et ta on nõnda rohkem kaitstud ja võtab vähem ruumi.

DNA üksikosasid nimetatakse nukleotiidideks. Nukleotiid koosneb desoksüriboosistlämmastikalusest ja fosforhappejäägist.

DNAs on nelja erineva lämmastikalusega nukleotiide. Need erinevad nukleotiidid on adeniin (A), tümiin (T), guaniin (G) ja tsütosiin (C).

Kaks DNA ahelat on omavahel seotud vesiniksidemetega, mis tekib lämmastikaluste vahele. Vesiniksidemetega on nukleotiidid seotud komplementaarsuse alusel, st, et kui ühes ahelas on nukleotiid adeniin (A), siis tema vastas on kahe vesiniksidemega tümiin (T). Samamoodi on guaniin (G) seotud kolme vesiniksidemega tsütosiiniga (C).

NB! Jäta meelde: A-T ja G-C.

Helikaas on ensüüm, mis alustab reaktsiooni lõhkudes vesiniksidemed kaksikheeliksi, täpsemalt komplementaarsete ahelate vahelt. Järele jäänud kaks „üksikheeliksit“ käituvad nüüd kui šabloonid uute DNA molekulide valmistamisel.

Vajaminevad nukleotiidid on juba rakus olemas. Mängu tuleb veel üks ensüüm – DNA-polümeraas. DNA-polümeraas liidab hetkel veel üksikud nukleotiidid komplementaarselt originaalahelaga fosfodiester sidemetega ning kahe üksikheeliksi (üks tekkis originaalse DNA molekuli lahutamisel ja teine tänu DNA-polümeraasile) nukleotiidide vahel tekib vesinikside. Tekib uhiuus DNA molekul, mille üks pool on vana DNA molekuli küljest ja teine värskelt juurde sünteesitud.

DNA molekulis on sõltuvalt süsiniku paiknemisele desoksüriboosis kaks eri poolt – 5’ ja 3’.
DNA replikatsioon kulgeb 5’ suunast 3’ suunda, sest DNA-polümeraas saab liikuda vaid selles suunas. Valmiva DNA-molekuli ahel, mis valmib 5’-3’ suunas, sünteesitakse jooksvalt, sest DNA-polümeraas sünteesib sidemeid ja liigub aina edasi. Seda ahelat kutsutakse ka juhtivaks ahelaks. 3’-5’ sünteesitava ahelaga ehk mahajääva ahelaga on lugu keerulisem, sest DNA-polümeraas ei saa hoobilt sujuvalt tööd teha. Seetõttu ongi mahajääval ahelal mitu DNA-polümeraasi ja süntees toimub fragmentides (Okazaki fragment).

Lisainfoks. Helikaas hakkab DNA-molekuli lahti keerutama mitmest erinevast kohast korraga. Tänu sellele saab DNA-polümeraas oma tööd teha samuti mitmest kohast korraga. Neid erinevaid kohti, kus DNA on juba natuke lahti keerdunud ja DNA-polümeraas seal sees tegutseb, nimetatakse replikatsiooni kahvliteks.

Leave a Reply