DNA replikatsioon 1. Alternatiivsed mudelid 2. Poolkonservatiivne: MeselsonStahli katsed 3. DNA süntees ja elongatsioon 4. DNA polümeraasid 5. Replikatsiooni algus ja initsiatsioon 6. Prokarüootne/eukarüootne mudel (tsirkulaarne/lineaarne kromosoom) 7. Telomeeride replikatsioon Replikatsiooni alternatiivsed mudelid Ultratsentrifuugimine gradiendis 1958: Matthew Meselson ja Frank Stahli katse, milles näidati, et repliktsioon on poolkonservatiivne 1955: Arthur Kornberg Töötas E. coli'ga. Avastas DNA sünteesi mehhanismi in vitro Vajalik neli komponenti: 1. dNTPs: dATP, dTTP, dGTP, dCTP
Sellises olukorras on eelistatud bakterid, kes suudavad piisavalt kiiresti kohaneda olemasolevate keskkonnatingimustega. Mutatsioonide tekkesageduse tõusu põhjustavad näiteks erinevad kemikaalid, kiirgus, oksüdatiivsed kahjustused. Et toime tulla erinevate DNA kahjustustega, on mikroorganismidel välja kujunenud mitmeid reparatsioonisüsteeme, et tekkinud vead parandada. Samuti on neil olemas vigaderohked DNA polümeraasid, mis on võimelised sünteesima üle DNA kahjustuste ja seetõttu replikatsioon ei peatu. DNA kahjustuste allikad. DNA-d kahjustatakse pidevalt nii rakusiseste protsesside kui ka välistegurite poolt. Hinnanguliselt toimub inimese igas rakus iga päev 10000 kuni 1000000 DNA kahjustamise sündmust, mis üldjuhul kõik ära parandatakse. Peamised DNA kahjustuste põhjustajd on: 1)Oksütatiivne stress. Seda põhjustavad keemiliselt aktiivsed ja ebastabiilsed hapnikuühendid
Praimaas jätab vaba 3’-OH otsa- see on edasiseks sünteesiks vajalik. DNA replikatsiooni protsess Replikatsioon saab alguse replikatsiooni alguspunktist. Helikaas harutab lahti kaheahelalise DNA. Praimaas sünteesib RNA oligonukleotiidi. DNA polümeraas sünteesib uue DNA ahela. Ligaas seob DNA fragmendid kokku. Replikatsiooni kahvel laieneb kromosoomi DNAl mõlemas suunas. Replikatsiooniks on vajalikud DNA polümeraasid DNA sünteesi viivad läbi ensüümid, mida nimetatakse DNA polümeraasideks. DNA polümeraaside aktiivsuseks on vajalik RNA praimerahel või DNA matriitsahel. Sünteesiks on vaja vaba 3’OH otsa olemasolu, sest süntees toimub 5’-˃3’ suunas. Inimesel on 13 erinevat DNA polümeraasi. DNA polümeraasi tööd toetab nn β-alaühiku klamber (clamp). Replikatsioonil tekivad superspiraalid replikatsioonikahvli ette positiivne superspiraal
Eukarüootse DNA replikatsioon algab üheaegselt mitmest lähtepunktist. Replikatsiooni hark replitseeruva DNA Y- kujuline piirkond, kuhu seostuvad komplementaarsed nukleotiidid ja kus formeeruvad uued ahelad. Lähteained Nukleosiidtrifosfaadid dATP,dGTP, dTTP, dCTP, DNA sablonahel (template standart), RNA-praimer oligonukleotiid (4...60 nukleotiidi). Ensüümid ja katalüüsitavad protsessid. Helikaas DNA biheeliksi despiralisatsioon, DNA-polümeraasid polünukleotiidahelate süntees 5' 3' suunas (seotakse ühe nukleotiidi 3'-OH ja teise 5'- P). DNA-primaas oligonukleotiidse RNA-praimeri süntees. DNA-ligaas mahajääva ahela fragmentide ühendamine. Kuna uute polünukleotiidahelate süntees toimub 5' 3' suunas, siis üks ahel kasvab pidevalt juhtiv ahel (leading strand), teine aga lühikeste fragmentidena mahajääv ahel (lagging strand, uurija nime järge tuntakse neid kui Okazaki fragmente), mis seejärel ühendatakse.
1. Bakterirakus leiduvad polümeraasid: ! Replikatsiooni viivad läbi DNA polümeraasid (erinevad eri ahelatel). Replikatsioonijärgne parandamine: polümeraasid. Valepaardumiste eemaldamiseks: DNA polümeraas III – lisab nukleotiide sünteesitava ahela 3’ otsa; suudab eemaldada viimase DNA-le lisatud nukleotiidi (eksonukleaasne aktiivsus) st valesti lisatud nukleotiid eemaldatakse ning asendatakse õigega: DNA üks parandusmehhanisme bakteris. Pärast vea eemaldamist replikatsioon jätkub. DNA polümeraas I – aeglasem, aga tal on nii 3’ 5’ kui ka 5’ 3’
annaabi.ee 
