Hücre iki yavru hücreye bölünmeden önce, ana hücrenin tüm DNA’sının, her bir yavru hücrenin kopyalanabilmesi için kopyalanması gerekir. Bir hücrenin DNA’sı, organizmanın tüm genetik materyalini ve nasıl kullanılacağına dair talimatları taşır.
DNA’nın yapısı, ters paralel (zıt yönlerde ilerleyen) nükleik asit dizisinden oluşan çift sarmaldır (ortak bir eksen etrafında spiral şekil). DNA molekülü bir merdiven gibi görülebilir. Merdivenin her bir ayağı bir DNA zincirini temsil eder ve basamaklar, tüm yapıyı bir arada tutan nükleotid bazlarını temsil eder. DNA’da, bir dizideki nükleotidler her zaman çok tutarlı bir şekilde bir eşle eşleşir.
DNA zincirleri, tekrar eden bir şeker (deoksiriboz) ve bir fosfattan oluşur.
Çoğaltmaya Hazırlanma
DNA çift sarmalı kopyalanmadan önce tek sarmallara ayrılmalıdır. Bu bir pantolonu çözmek gibi. DNA molekülündeki bir enzim olan helikaz, nükleotid çiftlerini bağlar ve ayırır, ipliklerden birini partnerinden serbest bırakır. Her iki iş parçacığı aynı anda çoğaltılsa da, iş parçacıkları ve bunların çoğaltılması (çoğaltılması) basitlik açısından ayrı ayrı değerlendirilecektir.
Bu arada helikaz, bazların birbirine bağlandığı bir DNA segmentinin merkezinde hidrojen bağını parçalar. Bu konum, tabanların takılabilmesi için tabanların ortaya çıkmasını sağlar. Adenin her zaman timine bağlıdır ve guanin her zaman sitozine bağlıdır. Bunu şimdi ezberlemiş olmalısın 🙂
Çözüldükten sonra iplikler artık çift sarmal şeklini almaz. Bunlar doğrusal nükleotid dizileridir.
Lider İş Parçacığı Çoğaltması
DNA’nın “tamamlayıcı” zinciri olarak adlandırılan şey, genetik kodun “zıt” ortağıdır (kodlama zinciri). Ancak bu, bir yavru hücreye yeni bir çift sarmal oluşturmak için bir şablon olarak kullanılır. Her bir ipliği bir şablon olarak kullanarak, tüm yavru hücreler, yeni bir iplikçik ve ebeveynden miras alınan bir iplikçik içerir, böylece yarı tekrarlı bölünmenin temelini oluşturur.
Gecikmeli İş Parçacığı Çoğaltma
Lider iplik sürekli uzun yeni bir iplik olarak sentezlense de, şablon olarak şifreleme ipini kullanan diğer çoğaltma işlemi daha karmaşıktır. Sürekli olarak kopyalanan bir iplik yerine, gecikmeli iplik kesintili parçalar halinde üretilir.
DNA helikazının çift sarmalı çözdüğünü ve böylece tek yönde hareket ettiğini unutmayın. Bu, lider iplik replikasyonu için mükemmel bir sonuçtur, çünkü helisazın hareket ettiği yönde yeni iplik oluşturulabilir.
Bununla birlikte, diğer şablon için yeni iplik ters yönde üretilir. Bu, yeni gecikmeli ipliğin parça parça oluşmasına neden olur. Tek iplikli bir DNA alanı açığa çıkar çıkmaz yeni bir iplikçik üretilir. Ancak bu durumda, yeni iplikçik, helikazın DNA’yı çözdüğü yönün tersi yönde oluşur. Bu nedenle, helikaz yeni iplik segmentlerinden çözüleceğinden, yeni iplik ve helikaz arasında tek iplikli bir DNA boşluğu olacaktır. Buna Okazaki parçası denir. Açma ve çoğaltma işlemi, bu şablonun uzunluğu boyunca, parçalar arasında boşluklar bulunan aralıklı gecikmeli ipliğe kadar Okazaki parçalarını üretmeye devam ediyor.
Bu parçalar yeni, sürekli bir DNA zinciri oluşturmak için birbirine bağlanmalıdır. Bu parçaların uzun sürekli bir ipliğe bağlanması veya bağlanması, birinci DNA polimerazın ve ardından bitişik Okazaki fragmanları arasındaki boşluk boşluğuna bağlanan ve onları tam bir iplik haline getiren DNA ligazının işlevidir.