Репликация (редупликация) ДНК — это удвоение исходной молекулы ДНК, которое необходимо для копирования наследственной информации и передачи её от родительской клетки дочерним клеткам при делении. 1
Процесс происходит в ядре клетки в синтетический период интерфазы, которая предшествует митозу или мейозу (делению) в клеточном цикле. 1
Последовательность этапов репликации ДНК: 1
- Фермент топоизомераза связывается с материнской молекулой ДНК и «выпрямляет» её, делая из спирали линейную (незакрученную) молекулу. 1
- Фермент геликаза подходит к «выпрямленной» двуцепочечной родительской ДНК и в определённом участке (точке инициации репликации — origin) расплетает две цепи ДНК, разрывая водородные связи между комплементарными нуклеотидами. 1 В результате образуется репликационная вилка (место непосредственной репликации ДНК). 1
- SSB-белки связывают одноцепочечные фрагменты ДНК и препятствуют комплементарному спариванию нуклеотидов отдельных цепей («скручиванию» ДНК в исходную спираль). 1
- Фермент праймаза синтезирует короткие фрагменты РНК (РНК-праймеры или «затравки»), которые запускают работу ДНК-полимеразы (так как сама ДНК-полимераза не может начать синтез ДНК с нуля, но может добавлять нуклеотиды к уже имеющимся). 1
- Фермент ДНК-полимераза связывается с РНК-праймером и начинает комплементарно присоединять нуклеотиды дочерней цепи ДНК. 1
- После окончания работы ДНК-полимеразы фермент РНКаза H удаляет уже ненужные РНК-праймеры. 1
- Фермент ДНК-лигаза сшивает между собой фрагменты Оказаки в единую цепь. 1
- Фермент теломераза добавляет особые повторяющиеся последовательности нуклеотидов к одному концу цепи ДНК на участках теломер, тем самым компенсируя их укорачивание во время деления. 1
В результате процесса репликации ДНК получаются две двуцепочечные молекулы ДНК, каждая из которых содержит одну «материнскую» цепь и одну «дочернюю». 2 Эти две молекулы абсолютно идентичны, и каждая дочерняя клетка в результате деления получает копию материнской ДНК. 2