Replikation
Wikipedia
1.De två DNA-strängar som utgör förlaga vid replikationen
2. Replikationsgaffeln
3. DNA-polymeras
4. DNA-ligas
5. Okazakifragment
6. Den sträng som byggs i småbitar
7. Den sträng som byggs i ett helt stycke
Replikation är den process som dubblerar DNA-molekylen vid celldelningen så att en kopia av molekylen kan hamna i varje dottercell. På så sätt förs den genetiska informationen vidare från cellgeneration till cellgeneration.
Replikationen i en prokaryot cell är omfångsrik och komplex. Flera olika enzym deltar i reaktionerna för att duplicera DNA-molekylerna. I dessa reaktioner krävs både snabba och exakta metoder vilket uppfylls genom att en rad olika enzym verkar tillsammans.
För att replikation ska kunna ske, måste dubbelspiralen först rätas ut och vätebindningarna mellan nukleotiderna i de båda kedjorna, strängarna (på engelska strand), brytas. Detta sker under inverkan av enzymet helikas. Det bildas då en öppning i dubbelspiralen, en "replikationsgaffel" (replication fork) uppstår. För att de separerade nukleotid-sekvenserna inte åter ska bindas samman, verkar proteinet SSB (Single Stranded Binding protein).
Vid replikationsgaffeln är det då möjligt för enzymerna DNA-polymeras och RNA primas att börja skapa den nya dottersträngen. Enzymet RNA primas skapar en primer som blir en utgångspunkt för DNA-polymeraset. Primern fungerar som riktmärke för att DNA Polymeras ska kunna binda nukleotiderna, som bygger dottersträngen, på föräldrasekvensen. Den plats där replikationen börjar kallas ori och kring varje ori separeras de två strängarna och en replikationsbubbla bildas. Enzymet DNA-polymeras ser till så att de nukleotider som byggs ihop till den nya nukleotid-kedjan matchar de som finns på den redan existerande kedjan, så att det bildas en komplementär kopia.
DNA-polymeraset kan bara bygga nukleotid-strängar i en molekylär riktning, från 5'-änden till 3'-änden. Med detta menas att fosfatgruppen bunden till kolatom 5’ i den existerande nukleotiden bildar en fosfodiester-bindning med kolatom 3’ i nukleotiden som läggs till. De två strängarna i DNA-spiralen är motriktade, antiparallella, så att den ena har 5'-änden där den andra har 3'-änden. Man säger att DNA Polymeras läser av den befintliga strängen i riktningen 3’ till 5’. Eftersom den nybildade strängen är antiparallell mot den gamla byggs den i riktningen från 5’ till 3’.
Detta gör att DNA-polymeras på den ena strängen kan arbeta kontinuerligt mot replikationsgaffelns delningspunkt och flytta fram i den takt strängarna delar sig. Men på den andra strängen arbetar DNA-polymeras i riktning bort från replikationspunkten. Därför måste polymeraset vänta tills ett litet avsnitt av DNA frilagts. Då kan det börja kopiera. Men snart kommer polymeraset tillbaka till det avsnitt som kopierades tidigare. Då upphör kopieringen av detta avsnitt.
Kopieringen av denna andra kedja (som på engelska kallas "the lagging strand", till skillnad från första som kallas "the leading strand") sker alltså i bitar och delvis prallellt genom att flera RNA primas och DNA polymeras arbetar samtidigt. Dessa DNA-bitar, som hos eukaryoter kan vara 100 till 200 nukleotider långa och hos prokaryoter 1000 till 2000 nukleotider långa, kallas Okazakifragment. Fragmenten byggs inte sammanhängande av DNA-polymeras utan sammanfogas i ett senare steg av ett DNA-ligas.
