Репликация на ДНК: Разлика между версии

'''Репликация на [[ДНК]]''' се нарича удвояване на [[молекули]]те на [[ДНК]] (при някои [[вируси]] на [[РНК]]) при участието на специфични [[ензим]]и и [[белтъци]]. Основен ензим на репликацията е [[ДНК-полимеразата]] (ензимите на репликацията имат приложение в генното инженерство). Целият комплекс от ензими и белтъци се означава като белтъчен комплекс на репликацията.

Сумарното уравнение за синтезата на ДНК не може да създаде представа за сложността на този процес. То обаче ни дава възможност да видим, че, наред с общите за всички анаболитни процеси изисквания (наличие на изходни вещества, ензими и енергия) за синтезата на ДНК, задължително е необходима матрица (участък от ДНК). Биосинтезата на ДНК се отличава и с редица други особености, които трябва да осигурят бързина и точност на процеса. Допуска се грешка на 1 милиард правилно свързани нуклеотиди. По време на синтезирането основният ензим — ДНК-полимеразата следи и отстранява грешките. Посоката на изграждане на новата верига е от фосфатния към хидроксилния край. За разлика от други анаболитни процеси, които имат значение за клетката само докато тя съществува и крайните им продукти не се предават в потомството, ДНК се синтезира само когато на клетката предстои делене, за да може клетъчната програма да се предаде непроменена в дъщерните клетки. Грешките при този синтетичен процес могат да доведат до смъртта на клетката или до нарушение в клетката (организма), вследствие на което се появяват мутации, които са основа на еволюцията (т.е. могат да бъдат и полезни).

При репликацията е нужна много по-голяма точност, отколкото при транскрипцията. Докато дефектната мРНК би дала в най-лошия случай няколко десетки негодни полипептиди (за другите РНК е аналогично), грешка в синтезата на ДНК може да обрече едната дъщерна клетка. За да се избегнат грешките, ДНК-полимеразата има способност да разкъсва последната фосфодиестерна връзка — 3'-5' екзонуклеазна активност, наричана още редакторска активност. Понякога (макар и рядко) срещу нуклеотид от матрицата застава свободен нуклеотид, който не му е комплементарен. Ензимът може да се „излъже“ и да го свърже към растящата верига. Грешката обаче веднага излиза наяве. Неправилно сдвоеният нуклеотид леко стърчи навън. Задната част на ДНК-полимеразата образува около ДНК толкова тесен тунел, че само безупречна двойна спирала може да се провре бързо. Ензимът се опитва да мине напред, но погрешният нуклеотид се заклещва. ДНК-полимеразата се задържа на място за известно време. То обикновено е достатъчно, за да може 3'-5' екзонуклеазната активност да влезе в действие и да изреже нуклеотида.