Fotoskiva/Digital Vision/Getty Images
Den genetiska informationen som styr alla levande organismer finns inom DNA-strängarna i deras kromosomer. En DNA-molekyl är en dubbelhelix som består av nukleotider – varje nukleotid består av en fosfatgrupp, ett deoxiribossocker och en kvävebas. Eftersom socker-fosfatryggraden är asymmetrisk löper de två strängarna i motsatta riktningar.
Sockerfosfatryggraden är uppbyggd av en deoxiribos med fem kolatomer (C1′‑C5′). 5′-kolet fäster till en fosfatgrupp, medan 3′-kolet bär en hydroxylgrupp. När nukleotider länkar binder 5′-fosfatet i ett socker kovalent till 3′-hydroxylen i nästa, vilket skapar en kontinuerlig 5′→3′-sträng. Den komplementära strängen löper 3′→5′.
Basparning följer strikta regler:adenin parar med tymin (A-T) och cytosinpar med guanin (C-G). Dessa par bildar stegpinnarna i spiralen.
Under S-fas lindar helikas upp dubbelhelixen och DNA-polymeras III (i prokaryoter) eller DNA-polymeras δ/ε (i eukaryoter) börjar syntesen. Polymeraser kan bara lägga till nukleotider i 5′→3′-riktningen, så den strängorienterade 5′→3′—den ledande strängen—kan kopieras kontinuerligt allt eftersom replikationsgaffeln fortskrider. Den motsatta strängen, orienterad 3′→5′, är den eftersläpande strängen och måste syntetiseras i korta segment i omvänd riktning som kallas Okazaki-fragment.
Varje fragment initieras av en primer som läggs ned av primas och förlängs sedan av polymeras. När replikeringsgaffeln avancerar, produceras nästa fragment, och denna cykel upprepas tills hela eftersläpningssträngen är klar.
När alla Okazaki-fragment har bildats katalyserar DNA-ligas bildandet av fosfodiesterbindningar mellan intilliggande 3′‑OH och 5′‑fosfatändar, vilket ger en kontinuerlig sträng. Resultatet är två identiska dubbla helixar, var och en sammansatt av en föräldrasträng och en nysyntetiserad sträng.
