DNA replikasjon betyr at et DNA-molekyl blir kopiert slik at man får to nye DNA-molekyler som er identiske. Denne kopieringen er nødvendig når celler deler seg og danner nye celler fordi de nye cellene må ha et komplett sett av DNA. Kopieringen skjer før selve celledelingen starter slik at de nye DNA trådene er klare når cellen deler seg.
Celler må dele seg og DNA kopieres når:
1) et befruktet egg skal utvikle seg til en full utviklet organisme;
2) celler blir gamle og dør og må erstattes av nye;
3) man skal lage kjønnsceller som skal brukes i befruktning for å lage nye individer;
4) encellete organismer reproduserer - disse organismene består av kun en celle og når de skal lage neste generasjon deler de cellen sin i to.
Hvor skjer DNA replikasjonen?
I cellekjernen. Ikke alle celler har cellekjerne, for eksempel bakterieceller og andre prokaryote organismer, og da skjer DNA replikasjonen i den prokaryote cellen.
Trinnene i DNA-replikasjonen
Det er mange trinn i DNA replikasjonen og ulike enzymer med spesielle oppgaver på hvert trinn.
1. Åpning av DNA-molekylet
Kopieringen starter på bestemte steder av DNA-molekylet. På disse startstedene blir molekylet åpnet opp på langs, det vil si at de to trådene som et DNA-molekyl består av vikles opp (husk at DNA-molekylet har form som en spiral) og blir dratt fra hverandre. De to trådene fungerer deretter som oppskrifter (foreldertråder) for å lage nye DNA-tråder (dattertråder).
Det er enzymet helikase som åpner DNA-molekylet. Vi kan sammenligne det med å dra ned en glidlås. Helikasen sørger for at hydrigenbindingene mellom basene brytes slik at DNA-trådene går fra hverandre.
Det finnes flere startsteder på et DNA-molekyl. Dette gjør at kopieringen kan starte mange steder på en gang slik at det ikke skal ta altfor lang tid å kopiere hele DNA-molekylet. Startstedene gjenkjennes ved at de har bestemte DNA sekvenser, dvs. basene har en bestemt rekkefølge. Helikasen kommer til disse startstedene og begynner å åpne DNA-molekylet.
2. Starte kopieringen
Neste trinn er at enzymet primase sørger for å sette i gang byggingen av nye DNA-tråder. Primasen lager en starttråd som kalles en primer. Primeren gjør at enzymet som skal sette sammen byggesteinene vet hvor det skal begynne.
3. Bygging av DNA-tråden
Nå kan kopieringen av DNA begynne for alvor. Byggesteinene som DNA er bygget opp av kalles nukleotider. De består av et sukkermolekyl, en fosfatgruppe og en nitrogenbase (se DNA). Det finnes fire ulike baser A, T, C og G, og de hører sammen i par: A med T, C med G. Dette kalles baseparring. De to trådene i et DNA-molekylet kan sammenlignes med hver sin side av en stige. Trådene holdes sammen ved at basene på den ene tråden parrer seg med basene på den andre tråden.
DNA polymerase legger til en og en nukleotid til primeren (starttråden) og setter nukleotidene sammen til nye DNA tråder. Der hvor det er en A i foreldertråden settes det inn en T i dattertråden, der for det er en C blir det satt inn en G, og motsatt.
4. Avslutning
Når hele DNA-tråden har blitt kopiert er replikasjonen ferdig. Alle kromosomene i en celle må kopieres før cellen kan dele seg.
Les mer i Store Norske Leksikon:
- DNA
- Nukleotider
Eksterne lenker:
- DNA replikasjon (Institutt for Biovitenskap, UiO)