Deoxiribonukleinsyra (DNA) är den högstabila, dubbelhelixmolekylen som innefattar det genetiska materialet i livet. Anledningen till att DNA är så stabil är att den är gjord av två komplementära strängar och baserna som förbinder dem. DNA: s vridna struktur härrör från sockerfosfatgrupper förenade med starka kovalenta bindningar och tusentals svagare vätebindningar som ingår i nukleotidbasparpar av adenin- och tymin respektive respektive cytosin och guanin.

TL; DR (för länge , Läste inte)

Enzymhelikas kan separera den tätt bundna DNA-dubbelhelixmolekylen, vilket möjliggör replikering av DNA.

Behovet att separera DNA-strängar

Dessa Tätt bundna strängar kan fysiskt dras från varandra, men de skulle återansluta till en dubbelhelikopter igen på grund av deras bindningar. På samma sätt kan värme orsaka att de två strängarna separerar eller "smälter". Men för att celler ska dela måste DNA replikeras. Det betyder att det måste finnas ett sätt att separera DNA för att avslöja sin genetiska kod och göra nya kopior. Detta kallas replikering.

DNA-helikasjobb

Före celldelning börjar DNA-replikation. Initiatorproteiner börjar unfurl en del av dubbelspiralen, nästan som en blixtlås som släpps ut. Enzymet som kan utföra detta jobb kallas ett DNA-helikas. Dessa DNA-helikaser släpper upp DNA där det behöver syntetiseras. Helikaserna gör detta genom att bryta nukleotidbasparet vätebindningar som håller de två strängarna av DNA tillsammans. Det är en process som använder energi av adenosintrifosfat (ATP) molekyler, som driver alla celler. De enskilda strängarna får inte återvända till ett supercoiled tillstånd. Faktum är att enzymet gyrase tränger in och slappnar av helixen.

DNA-replikering

När basparen avslöjas av DNA-helikaset, kan de bara bindas med sina komplementära baser. Därför tillhandahåller varje polynukleotidsträng en mall för en ny komplementär sida. Vid detta tillfälle kickar enzymet som är känt som primas replikering på ett kort segment eller primer.

Vid primer-segmentet polymeriserar enzymet DNA-polymeras den ursprungliga DNA-strängen. Det fungerar på det område där DNA är avveckling, kallad replikationsgaffeln. Nukleotiderna polymeriseras från början vid nukleotidkedjans ena ände, och syntesen fortsätter i endast en riktning av strängen (den "ledande" strängen). Nya nukleotider förenas med de avslöjade baserna. Adenin (A) förenas med tymin (T) och cytosin (C) förenar med guanin (G). För den andra strängen kan endast korta bitar syntetiseras, och dessa kallas Okazaki-fragment. Enzym-DNA-ligas in i och kompletterar "släpande" strängen. Enzymer "korrekturläser" det replikerade DNA: n och tar bort 99 procent av eventuella fel som hittats. De nya DNA-strängarna innehåller samma information som föräldersträngen. Detta är en anmärkningsvärd process som ständigt förekommer i många miljoner celler.

På grund av sin starka bindning och stabilitet kan DNA inte helt enkelt bryta sig ifrån varandra utan förvarar genetisk information som vidarebefordras till nya celler och ättlingar. Det högeffektiva enzymhelicaset gör det möjligt att bryta sönder den enormt spolade DNA-molekylen, så att livet kan fortsätta.