DNS replikācija

Viena DNS dubultspirāle sadalās divos pavedienos un katrs pavediens ir kā paraugs jaunas molekulas sintēzei

Molekulārajā bioloģijā DNS replikācija ir bioloģisks process, kura rezultātā no vienas oriģinālās DNS molekulas rodas divas identiskas kopijas. DNS replikācija sastopama visos dzīvajos organismos, būdama svarīga bioloģiskās iedzimtības daļa. Replikācija norit šūnas cikla interfāzes S periodā (sintēzes periodā).

DNS molekula tipiski ir dubultspirāle, kas sastāv no komplementāriem nukleotīdu pāriem. Katrs nukleotīds sastāv no slāpekļa bāzes, dezoksiribozes un fosfātgrupas. Adenīns (A) veido pāri ar timīnu (T) ar divām ūdeņraža saitēm, bet citozīns (C) veido pāri ar guanīnu (G) ar trim ūdeņraža saitēm. DNS replikācijas procesā dubultspirāle atvijas. Katrs pavediens no oriģinālās DNS molekulas kalpo kā paraugs tai komplementārās molekulas veidošanā, procesā, kuru sauc par puskonservatīvo replikāciju. Puskonservatīvas replikācijas rezultātā viens jaunās dubultspirāles pavediens būs nācis no iepriekšējās DNS molekulas, bet otrs – sintezēts de novo.

DNS replikācija sastāv no trīs posmiem – iniciācijas, elongācijas un terminācijas. Iniciācijas solī enzīms helikāze atvij DNS dubultspirāli un izveidojas tā sauktā ''replikācijas dakša'' – Y formas struktūra, kurā norit replikācija. Pie katra pavediena piesaistās īpaši proteīni, kas novērš dubultspirāles sakļaušanos un bāzu pāru sasaistīšanos, bet enzīms topoizomerāze novērš superspiralizāciju.

Elongācijas solī pavedienam tiek piesaistīts RNS praimeris, un enzīms DNS polimerāze veic elongāciju, pavedienam pievienojot nukleotīdus, ievērojot komplementaritātes principu.

Terminācijas solī DNS polimerāze atbrīvojas no RNS praimeriem un to vietā sintezē DNS fragmentus. Šajā solī tiek veikta arī kļūdu pārbaude, nodrošinot, ka replikācija norit ar augstu precizitāti.

Par ribonukleīnskābes un dezoksiribonukleīnskābes bioloģiskās sintēzes mehānismu atklāšanu Artūram Kornbergam un Severo Očoa 1959. gadā tika pasniegta Nobela prēmija fizioloģijā vai medicīnā.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: DNS replikācija.

• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)