Antiv3D/iStock/GettyImages
Deoxiribonukleinsyra (DNA) är den mycket stabila dubbelhelixmolekylen som bär på livets genetiska plan. Dess stabilitet kommer från två komplementära strängar sammanlänkade av robusta kovalenta bindningar i socker-fosfatryggraden och tusentals vätebindningar mellan basparen adenin–tymin och cytosin–guanin.
Enzymet helikas bryter vätebindningarna som håller ihop de två strängarna, vilket gör att DNA kan replikeras.
För att en cell ska dela sig måste varje kromosom dupliceras. Att fysiskt dra isär strängarna skulle få dem att återglödga, och enbart värme skulle denaturera molekylen. Därför förlitar sig celler på en kontrollerad, energidriven mekanism för att varva ner dubbelhelixen och exponera den genetiska koden.
Före replikering öppnar initiatorproteiner ett litet område av helixen, liknande början av ett blixtlås. DNA-helikas tar sedan över och bryter vätebindningarna mellan komplementära baser. Denna avveckling förbrukar ATP, cellens universella energivaluta. När strängarna väl är enkelsträngade, slappnar enzymet gyras upp all supercoiling som annars skulle hindra ytterligare avveckling.
Efter att helicase exponerar baserna, fungerar varje enskild sträng som en mall för en ny komplementär sträng. Primase lägger ner en kort RNA-primer vid replikationsgaffeln, vilket tillåter DNA-polymeras att lägga till nukleotider i en 5'→3'-riktning. Den ledande strängen syntetiseras kontinuerligt, medan den eftersläpande strängen är uppbyggd i korta Okazaki-fragment som DNA-ligas senare sammanfogar. Korrekturläsande enzymer korrigerar de flesta felmatchningar, vilket säkerställer troheten hos det kopierade genomet.
På grund av dess starka bindning bryts inte DNA sönder spontant; helikas är väsentligt för dess tillfälliga separation under replikering, vilket bevarar genetisk integritet för på varandra följande generationer.
