Replikasi DNA adalah proses asas dalam sel eukariotik, penting untuk pewarisan bahan genetik. Proses rumit ini melibatkan penduaan tepat DNA untuk memastikan penghantaran maklumat genetik yang tepat semasa pembahagian sel.
Struktur DNA
DNA (asid deoksiribonukleik) ialah molekul untai dua yang terdiri daripada nukleotida. Setiap nukleotida terdiri daripada gula, kumpulan fosfat, dan bes nitrogen. Bes nitrogen termasuk adenine (A), timin (T), sitosin (C), dan guanin (G). Molekul DNA mempunyai struktur seperti tangga berpintal yang dikenali sebagai heliks berganda, dengan tulang belakang gula-fosfat membentuk sisi dan bes nitrogen membentuk anak tangga.
Kepentingan Replikasi DNA
Replikasi DNA adalah penting untuk pemindahan maklumat genetik daripada induk kepada sel anak semasa pembahagian sel. Proses ini memastikan setiap sel anak perempuan menerima salinan tepat bahan genetik, mengekalkan kestabilan dan integriti genetik.
Permulaan Replikasi DNA
Proses replikasi DNA bermula di tapak tertentu pada molekul DNA yang dipanggil asal replikasi. Enzim helikase membuka heliks berganda dengan memutuskan ikatan hidrogen antara pasangan asas, mengakibatkan pembentukan garpu replikasi.
Enzim yang Terlibat dalam Replikasi DNA
Beberapa enzim memainkan peranan penting dalam replikasi DNA, termasuk polimerase DNA, primase, ligase, dan topoisomerase. Polimerase DNA bertanggungjawab untuk memangkinkan penambahan nukleotida pada helai DNA yang semakin meningkat, manakala primase mensintesis primer RNA yang menyediakan titik permulaan untuk polimerase DNA. Ligase mengelak parut dalam tulang belakang gula-fosfat, dan topoisomerase melegakan ketegangan yang disebabkan dengan membuka heliks berganda DNA.
Replikasi separa konservatif
Replikasi DNA mengikuti model separa konservatif, di mana setiap molekul DNA yang baru disintesis terdiri daripada satu helai induk dan satu helai yang baru disintesis. Ini memastikan bahawa maklumat genetik disimpan dengan betul dalam sel anak.
Pemanjangan Helai DNA
Polimerase DNA memanjangkan helai DNA dengan menambahkan nukleotida pelengkap pada helai templat. Untai utama disintesis secara berterusan dalam arah 5' hingga 3', manakala untaian tertinggal disintesis secara tidak berterusan dalam bentuk serpihan Okazaki.
Mekanisme proofread dan Pembaikan
Polimerase DNA mempunyai keupayaan membaca pruf untuk mengesan dan membetulkan ralat semasa replikasi. Selain itu, sel mempunyai mekanisme pembaikan DNA yang canggih untuk membetulkan sebarang kerosakan atau mutasi yang mungkin berlaku semasa replikasi, memastikan kestabilan genetik.
Penamatan Replikasi DNA
Penamatan replikasi DNA berlaku apabila garpu replikasi bertemu di tapak penamatan tertentu pada molekul DNA. Pada ketika ini, helai yang baru disintesis direplikasi sepenuhnya, dan prosesnya selesai.
Kesimpulan
Kesimpulannya, replikasi DNA dalam sel eukariotik adalah proses yang sangat terkawal dan tepat yang memastikan penghantaran maklumat genetik yang setia dari satu generasi ke generasi seterusnya. Memahami selok-belok replikasi DNA adalah penting untuk merungkai kerumitan asid nukleik dan biokimia, memberi penerangan tentang mekanisme asas kehidupan.