|
Genetická kontinuita mezi rodičovskými a dceřinými buňkami je umožněna semikonzervativní replikací DNA, kterou předpokládali již Watson a Crick. Byl navrhován také proces konzervativní replikace. Proces replikace, v kterém každý řetězec dvojitého helixu DNA slouží jako templát pro syntézu nového vlákna, je v principu jednoduchý. Jedná se o tvorbu identických kopií molekul nukleových kyselin, což zajišťuje přenos genetické informace z DNA do DNA nebo z RNA do RNA. Syntéza DNA je komplexní proces, řízený velkým množstvím enzymů a dalších molekul s jediným cílem - s velkou přesností polymerizovat nukleotidy do polynukleotidových řetězců. Zde uvedeme model replikace DNA u prokaryotních organizmů (nejvíce prostudováno).
Enzymy katalizující replikaci
DNA polymerázy - katalyzují na matricovém řetězci DNA syntézu komplementárního DNA řetězce z deoxyribonukleotidů (DNA dependentní DNA polymerázy). Polymerace probíhá ve směru 5´> 3´. Pro svou činnost vyžadují krátký oligonukleotid (primer), od jehož 3´konce začíná syntéza. DNA polymeráza I - má funkci polymerizační, 5´- 3´ a 3´- 5´ exonukleázovou aktivitu DNA polymeráza II - uplatňuje se při zakončení polymerace (5´- 3´ a 3´- 5´ exonukleázová aktivita) DNA polymeráza III - holoenzym, má 3 podjednotky s více funkcemi, které se pro větší účinnost (procesivitu) spojují do dimeru (2 x 3 podjednotky) a s dalšími proteiny rozpozná komplex RNA primeru s matricovým řetězcem DNA. Polymerizuje 30 tis. nukleotidů za minutu.
DNA ligáza - katalyzuje spojení polynukleotidů, uplatňuje se při spojování Okazakiho fragmentů do souvislého řetězce. Primáza - katalizuje syntézu RNA primeru (oligoribonukleotid) od jehož 3´konce se syntetizuje krátký polydeoxyribonukleotid. Tento komplex se nazývá Okazakiho fragment. DNA helikázy - katalyzují odvíjení DNA řetězců helixu rušením vodíkových vazeb. |
