Wat is DNA-replicatie?

DNA-replicatie is het proces waarbij DNA een kopie van zichzelf maakt tijdens celdeling. Zie de volgende stappen.

  1. De eerste stap in de DNA-replicatie is het ‘unzippen’ van de dubbele helixstructuur van het DNA molecuul.
  2. Dit wordt uitgevoerd door een enzym genoemd helicase dat de waterstofbruggen breekt het complementair houden van DNA. (A met T, C met G).
  3. De scheiding van de twee enkele DNA-strengen creëert een ‘Y’-vorm, een replicatievork genaamd. De twee gescheiden strengen fungeren als sjablonen voor het maken van de nieuwe strengen DNA.
  4. Eén van de strengen is georiënteerd in de richting 3 ‘naar 5’ (in de richting van de replicatievork), dit is de leidende streng ?. De andere streng is georiënteerd in de richting 5 ‘naar 3’ (weg van de replicatievork), dit is de achterblijvende streng ?. Als gevolg van hun verschillende oriëntaties worden de twee strengen anders gerepliceerd:
replicatie-dna
Een illustratie om replicatie van de leidende en achterblijvende strengen DNA te laten zien.

 

Belangrijke bundel: Achterblijvende bundel:
5. Een kort stukje RNA – een primer genoemd (geproduceerd door een enzym genaamd primase) komt langs en bindt aan het einde van de leidende streng. De primer fungeert als het startpunt voor DNA-synthese.

6. DNA-polymerase zich bindt aan de leidende streng en er vervolgens mee ‘loopt’ en nieuwe complementaire toevoegingen toevoegt nucleotide basen (A, C, G en T) naar de DNA-streng in de richting 5 ‘naar 3’.

7. Dit soort replicatie wordt continu genoemd.

 5. Talloze RNA-primers worden gemaakt door het primase-enzym en binden op verschillende punten langs de achterblijvende streng.

6. Stukjes DNA, Okazaki-fragmenten genoemd, worden vervolgens ook in de 5 ‘naar 3’-richting aan de achterblijvende streng toegevoegd.

7. Dit type replicatie wordt discontinu genoemd, omdat de Okazaki-fragmenten later moeten worden samengevoegd.
  1. Zodra alle basen zijn gematcht (A met T, C met G), verwijdert een enzym genaamd exonuclease de primer (s). De gaten waar de primer (s) waren werden dan gevuld door nog meer complementaire nucleotiden.
  2. De nieuwe streng is nagelezen om zeker te zijn dat er geen fouten in de nieuwe DNA-sequentie zitten.
  3. Eindelijk een enzym genaamd DNA-ligase dicht de sequentie van DNA af in twee doorlopende dubbele strengen.
  4. Het resultaat van DNA-replicatie is twee DNA-moleculen bestaande uit een nieuwe en een oude keten van nucleotiden. Dit is de reden waarom DNA-replicatie wordt beschreven als semi-conservatief, de helft van de keten maakt deel uit van het oorspronkelijke DNA-molecuul, de helft is nieuw.
  5. Na replicatie slingert het nieuwe DNA automatisch in een dubbele helix.

Lees hier meer: DNA Replicatie op Wikipedia.