DNA-replikasjon betyr at DNA blir kopiert slik at man får to helt like DNA-tråder. Kopieringen er nødvendig når celler deler seg og danner nye celler, fordi de nye cellene må ha et komplett DNA. Kopieringen skjer før selve celledelingen starter, slik at de nye DNA-trådene er klare når cellen deler seg.
Celler deler seg på ulikt vis, men DNA kopieres i alle tilfeller.
- Vedlikehold: Celledeling skjer når celler blir gamle og må skiftes ut.
- Utvikling: Celledeling skjer når en organisme skal utvikle seg fra en befruktet eggcelle.
- Kjønnsceller: Når organismen skal danne kjønnsceller, som sædceller og eggceller, skjer en spesiell form for celledeling som kalles meiose.
- Encellete organismer: Når bakterier og andre encellede organismer formerer seg, kopieres også DNA.
Hos de organismene som har cellekjerne (eukaryote organismer) skjer kopieringen i kjernen. For organismene som ikke har cellekjerne (prokaryote organismer), for eksempel bakterier, skjer kopieringen i cytoplasma.
Trinnene i DNA-replikasjonen
Det er mange trinn i DNA-replikasjonen. Ulike enzymer har 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. DNA-molekylet har form som en dobbeltspiral. De to trådene som et DNA-molekyl består av blir dratt fra hverandre. Vi kan sammenligne det med å dra ned en glidelås.
Det er enzymet helikase som åpner DNA-molekylet. Helikasen sørger for at hydrogenbindingene mellom basene i nukleotidene blir brutt slik at DNA-trådene går fra hverandre.
Det finnes flere startsteder på et DNA-molekyl. Det vil si 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, det vil si at basene har en bestemt rekkefølge. Helikasen kommer til disse startstedene og begynner å åpne DNA-molekylet.
De to trådene fungerer deretter som oppskrifter (foreldretråder) for å lage nye DNA-tråder (dattertråder).
2. Start AV 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 hører sammen med T og C hører sammen med G. Dette kalles baseparring. De to trådene i et DNA-molekyl 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 så ett og ett nukleotid (en og en byggestein) til primeren (starttråden) og setter nukleotidene sammen til nye DNA-tråder. Der hvor det er en A i foreldretråden settes det inn en T i dattertråden, der hvor 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.