Vsebina
Deoksiribonukleinska kislina ali DNK vsebuje genetske informacije, ki se prenašajo iz generacije v generacijo. Vsaka celica v telesu vsebuje vsaj en komplet vašega celotnega genetskega komplementa, nameščenega v 23 različnih kromosomih. Pravzaprav ima večina vaših celic dva niza, po enega od vsakega starša. Preden se celica lahko razdeli, mora natančno ponoviti svoj DNK, tako da vsaka hčerinska celica prejme popolne in pravilne genetske podatke. Podvajanje DNK vključuje postopek lektoriranja, ki pomaga zagotoviti natančnost.
Struktura DNK
DNK je dolga molekula s hrbtenico izmeničnih skupin sladkorja in fosfatov. Ena od štirih nukleotidnih baz - adenin (A), gvanin (G), citozin (C) in timin (T) - visi od vsake enote sladkorja. Zaporedje štirih baz ustvarja genetski zapis za proizvodnjo beljakovin. Nukleotidi dveh verig DNA se vežejo med seboj in tvorijo znano strukturo dvojne vijačnice. Osnovna pravila združevanja zahtevajo, da se A samo s T in C veže samo z G. Celica mora upoštevati ta pravila združevanja med podvajanjem, da ohrani natančnost in prepreči mutacije.
Podvajanje
Razmnoževanje je polkonzervativno: novo ponovljene vijačnice vsebujejo izvirno nit in na novo sintetizirano. Izvirni pramen služi kot predloga za ustvarjanje novega pramena. Encimi helikaze odtegnite strukturo dvojne vijačnice, da izpostavite obe predlogi s šablono. Encimska polimeraza je odgovorna za branje vsakega nukleotida na šabloni in dodajanje komplementarne osnove na iztegočanem novem pramenu. Na primer, ko polimeraza nalepi na bazo G na predlogi s šablono, doda novemu nitu sladkorno-fosfatno enoto, ki vsebuje bazo C.
Lektoriranje
DNA polimeraza je izjemen encim. Ne le da sestavljajo nove verige DNK naenkrat, ampak tudi lektorirajo novo verigo, ko nadaljujejo. Encim lahko zazna napačno bazo na novem nizu, ustvari varnostno eno eno sladkorno enoto, odtrga slabo bazo, jo nadomesti s pravilno bazo in nadaljuje s ponovitvijo niza predloge. Sposobnost izločanja napačne baze, imenovane aktivnost eksonukleaze, je vgrajena v komplekse DNA polimeraze. Lektoriranje ima za posledico natančnost 99 odstotkov.
Popravilo neskladja
Natančna replikacija je dovolj pomembna, da so celice razvile sekundarni mehanizem za odpravo napak, ki se imenuje popravilo neskladja DNK, da odpravi napake, ki jih pogreša DNK polimeraza. Stroji za popravilo odkrijejo neusklajenosti, tako da pregledajo strukturo vijačnice DNA glede deformacij. Družina encimov Mut odkrije neusklajenost, prepozna novo kopirani niz, poišče primerno mesto za cepitev niti in odstrani del, ki vsebuje neusklajenost. DNA polimeraza nato ponovno sintetizira odstranjeni del. Za razliko od enoosnovnega popravljanja, ki ga DNK polimeraza izvaja pri lektoriranju, lahko mehanizem za popravilo neusklajenosti nadomesti tisoče podlag, da lahko opravite eno popravilo.