Kandungan
Asid deoxyribonucleic, atau DNA, mengandungi maklumat genetik yang diturunkan dari satu generasi ke seterusnya. Di dalam badan anda, setiap sel mengandungi sekurang-kurangnya satu set keseluruhan pelengkap genetik anda, bertempat di 23 kromosom yang berbeza. Malah, kebanyakan sel anda mempunyai dua set, satu dari setiap ibu bapa. Sebelum sel boleh dibahagikan, ia mesti tepat meniru DNAnya supaya setiap sel anak perempuan menerima maklumat genetik lengkap dan betul. Replikasi DNA termasuk proses proofreading yang membantu memastikan ketepatan.
Struktur DNA
DNA adalah molekul yang panjang dengan tulang belakang kumpulan gula dan fosfat yang bergantian. Salah satu daripada empat pangkalan nukleotida - adenine (A), guanine (G), sitosin (C) dan timin (T) - menggantung setiap unit gula. Urutan empat pangkalan ini menghasilkan kod genetik untuk pembuatan protein. Nukleotida dua helai DNA mengikat antara satu sama lain untuk membentuk struktur helix ganda biasa. Peraturan berpasangan asas memerlukan bahawa hanya mengikat dengan T dan C hanya mengikat dengan G. Sel mesti mematuhi peraturan berpasangan semasa replikasi untuk mengekalkan ketepatan dan mengelakkan mutasi.
Replikasi
Replikasi adalah semi konservatif: heliks baru yang direplikasi mengandungi sehelai asal dan yang baru disintesis. Tali asal berfungsi sebagai templat untuk pembuatan helai baru. Enzim helicase unzip struktur heliks ganda untuk mendedahkan dua helai templat. Polimerase DNA enzim bertanggungjawab untuk membaca setiap nukleotida pada helai template dan menambah asas pelengkap pada benang baru elongating. Contohnya, apabila polimerase menemui pangkalan G pada helai templat, ia menambah helai baru unit gula-fosfat yang mengandungi pangkalan C.
Pengecualian
Polimerase DNA adalah enzim yang luar biasa. Bukan sahaja ia memasang helai DNA baru satu pangkalan pada satu-satu masa, ia juga membahagikan helai baru seperti yang diteruskan. Enzim ini dapat mengesan asas salah pada helai baru, menyandarkan satu unit gula, mengosongkan asas buruk, menggantikannya dengan asas yang betul dan meneruskan mereplikasi helai templat. Keupayaan untuk mengosongkan asas yang tidak betul, yang dipanggil aktiviti exonuclease, dibina ke dalam kompleks polimerase DNA. Proofreading menghasilkan kadar ketepatan kira-kira 99 peratus.
Pembaikan tidak sepadan
Replikasi yang tepat adalah cukup penting bahawa sel telah berkembang mekanisme pembetulan kesilapan menengah yang dipanggil pembetulan tidak sepadan DNA untuk membetulkan kesilapan bahawa DNA polymerase terlepas. Jentera pembaikan mengesan ketidakpadanan dengan memeriksa struktur heliks DNA untuk kecacatan. Keluarga Mut enzim mengesan ketidakcocokan, mengenal pasti helai yang baru disalin, mencari lokasi yang sesuai untuk mengunci helai dan membuang bahagian yang mengandungi ketidakcocokan. Polimerase DNA kemudian resynthesizes bahagian dibuang. Tidak seperti pembaikan asas tunggal yang dilakukan polimerase DNA semasa pembacaan bukti, mekanisme pembaikan tidak sepadan boleh menggantikan beribu-ribu pangkalan untuk membuat pembaikan.