Deoxiribonukleinsyra, eller DNA, är naturens molekyl för överföring av genetisk information över generationerna. De flesta varje cell i din kropp innehåller 46 kromosomer - en uppsättning av 23 från varje förälder - som cellen måste replikera innan den kan delas. Å andra sidan har en bakterie vanligtvis en enda kromosom. Förvånansvärt tar det ungefär samma tid, ungefär en timme eller mindre, för dig och en bakterie att replikera DNA.

DNA-struktur

Tidpunkten för DNA-replikering beror på processens hastighet , mängden DNA i cellen och antalet replikations ursprung på varje DNA-molekyl. DNA är en lång polymer med en ryggrad av alternerande socker och fosfatgrupper. En av fyra kvävebaserade nukleotidbaser hänger av varje sockergrupp. Basens sekvens är ett fyrbords alfabet som stavar ut sekvensen av aminosyror i proteiner, molekylerna som är ansvariga för dina fysiska egenskaper och biokemi.

DNA-replikering

Kromosomer är kompakta paket av DNA och proteiner. Två DNA-strängar bildar en dubbelhelix i hjärtat av varje kromosom. För att replikationen ska kunna fortsätta måste cellens maskiner unzippa dubbelhelikixen och använda varje exponerad sträng som en mall för att bygga en ny partnersträng. Detta är semikonservativ replikering, där den slutliga produkten är två spiraler, var och en med en originalsträng och en ny. Basparna i mallsträngen bestämmer dem i den nya strängen genom en process av komplementär parning - varje typ av nukleotidbas kan bara para med en specifik partner.

Bakteriell replik

Singeln Kromosom av en bakterie är en slinga av dubbelsträngad DNA. Antalet baser kan variera från en art till en annan. De välkända bakterierna E. coli har 4,7 miljoner baspar som tar ungefär 40 minuter att replikera, vilket innebär en hastighet på över 1000 baser per sekund. Replikeringen startar vid en enda fast plats och fortsätter på varje sträng i motsatta riktningar. Replikeringsprocessen innehåller ett korrekturläsningssteg som garanterar en misstag som inte överstiger en i en miljard.

Eukaryotisk replik

Människans celler och andra eukaryoter har organiserat kärnor som omsluter en uppsättning kromosomer. Den typiska mänskliga kromosomen har cirka 150 miljoner baspar som cellen replikerar med en hastighet av 50 par per sekund. Vid den hastigheten skulle det ta cellen över en månad att kopiera en kromosom. Det faktum att det bara tar en timme är på grund av flera replikations ursprung. Replikationen fortsätter samtidigt från många olika punkter på kromosomen, och enzymerna går samman ihop för att bilda den slutliga intakta kopian. Alla 46 mänskliga kromosomer replikerar samtidigt, under S-fasen av cellcykeln.