DNA je genetski materijal koji definira svaku stanicu. Prije a ćelija duplikata i dijeli se na nove kćeri stanice putem bilo kojeg mitoza ili mejoza, biomolekule i organele moraju se kopirati da bi se distribuirale među ćelijama. DNK, pronađena unutar jezgra, moraju biti replicirane kako bi se osiguralo da svaka nova ćelija dobije točan broj kromosomi. Poziva se proces umnožavanja DNK Replikacija DNA. Replikacija slijedi nekoliko koraka koji uključuju višestruko proteini nazvani replikacijskim enzimima i RNK. U eukariotskim stanicama, kao što su životinjske stanice i biljne stanice, U umnožavanju se događa replika DNA S faza interfaze tijekom stanični ciklus. Proces replikacije DNK od vitalnog je značaja za rast, popravak i razmnožavanje stanica u organizmima.
DNA ili deoksiribonukleinska kiselina je vrsta molekule poznata kao a nukleinske kiseline. Sastoji se od 5-ugljikovog deoksiriboznog šećera, fosfata i dušične baze. Dvolančana DNK sastoji se od dva spiralna lanca nukleinske kiseline koja su upletena u a
dvostruka spirala oblik. Ovo uvijanje omogućava da DNK bude kompaktniji. Da bi se uklopila u jezgru, DNK se spakuje u čvrsto zamotane strukture nazvane kromatina. Kromatin se kondenzira kromosomi tijekom diobe stanica. Prije replikacije DNK, kromatin se otpušta, omogućavajući staničnom umnožavanju pristup DNK lancima.Prije nego što se DNA može ponoviti, dvolančana molekula mora biti "nerazdvojena" u dvije jednostruke. DNA ima četiri baze nazvane adenin (A), timin (T), citozin (C) i gvanin (G) koji tvore parove između dviju niti. Adenin se spaja samo s timinom, a citozin se veže samo s gvaninom. Da bi se odmotala DNK, te interakcije između baznih parova moraju se prekinuti. To provodi enzim poznat kao DNK helikazna. DNA helikaza ometa struju vezanje vodika Između parova baza radi odvajanja niti u Y oblik koji je poznat pod nazivom replikacijska vilica. Ovo će područje biti predložak za početak replikacije.
DNA je usmjeren u obje linije, označen je s koncem 5 'i 3'. Ova notacija označava koja je bočna skupina povezana s kralježnicom DNA. 5 'kraj ima priključenu fosfatnu (P) skupinu, dok 3 'kraj ima hidroksilnu (OH) skupinu. Ova je usmjerenost važna za replikaciju jer napreduje samo u smjeru 5 'do 3'. Međutim, vilica za replikaciju je dvosmjerna; jedan je pravac orijentiran u smjeru 3 'do 5' (vodeća nit) dok je druga orijentirana 5 'do 3' (zaostali niz). Dvije su strane, dakle, replicirane s dva različita postupka kako bi se prilagodila razlika u smjeru.
Vodeća nit najjednostavnija je za kopiranje. Nakon odvajanja lanaca DNK, kratki komadić RNK zvani a fitilj veže za 3 'kraj niti. Primer se uvijek veže kao početna točka replikacije. Primeri se stvaraju pomoću enzima DNA prima.
Enzimi poznati kao DNK polimeraze odgovorni su za stvaranje novog konca postupkom koji se naziva produljenje. Postoji pet različitih poznatih vrsta DNA polimeraza bakterija i ljudske stanice. U bakterijama kao što su E. coli, polimeraza III je enzim za replikaciju, dok su polimeraza I, II, IV i V odgovorna za provjeru i ispravljanje pogrešaka. DNA polimeraza III veže se za uzimanje na mjestu prajmera i započinje dodavanjem novih parova baza komplementarnih na nit tijekom replikacije. U eukariotskim stanicama polimeraze alfa, delta i epsilon su primarne polimeraze uključene u replikaciju DNK. Budući da replikacija ide u smjeru 5 'do 3' na vodećem lancu, novoformirani niz je kontinuiran.
zaostajući pramen započinje replikaciju vezanjem s više primera. Svaki temeljni premaz je samo nekoliko podloga. DNA polimeraza zatim dodaje dijelove DNK, zvani Okazaki fragmenti, na pravac između primera. Taj je postupak replikacije prekidan jer su novostvoreni fragmenti razdvojeni.
Jednom kada se formiraju i kontinuirani i diskontinuirani lanci, enzim nazvan egzonukleaze uklanja sve početnike RNA s izvornih niti. Ti se temeljni premazi zamjenjuju odgovarajućim bazama. Još jedan exonuclease “popravlja” novoformirani DNK za provjeru, uklanjanje i zamjenu bilo kakvih pogrešaka. Drugi enzim zvan DNK ligaza spaja Okazaki fragmente zajedno tvoreći jedinstven niz. Krajevi linearne DNK predstavljaju problem jer DNA polimeraza može dodati nukleotide samo u smjeru 5 'do 3'. Krajevi matičnih lanaca sastoje se od ponavljanih nizova DNK koji se nazivaju telomeri. Telomeri djeluju kao zaštitni čepovi na kraju kromosoma kako bi spriječili spajanje obližnjih kromosoma. Posebna vrsta enzima DNK polimeraza tzv telomeraze katalizira sintezu telomernih sekvenci na krajevima DNK. Kad je dovršen, roditeljski lanac i njegov komplementarni lanac DNA namotavaju se poznato dvostruka spirala oblik. Na kraju, replikacijom nastaju dva Molekule DNK, od kojih svaki ima jedan pramen iz matične molekule i jedan novi.
Replikacija DNK je proizvodnja identičnih DNA helikole iz jedne dvolančane molekule DNK. Svaka molekula sastoji se od niti iz izvorne molekule i novonastalog lanca. Prije replikacije DNA odvoji se i odvoji. Formira se vilica za replikaciju koja služi kao predložak za replikaciju. Primeri koji se vežu na DNK i DNK polimerazima dodaju nove nukleotidne sekvence u smjeru 5 ′ do 3 ′.
Ovo je dodavanje kontinuirano u vodećem niti i fragmentirano u zaostalom niti. Jednom kada je istezanje lanaca DNA dovršeno, lanci se provjeravaju na pogreške, popravljaju se i na krajeve DNK dodaju se telomere.