DNA Replicatie: Enzymen en Processen

Enzymen bij DNA-replicatie

• Helicase ontkoppelt de dubbele DNA-streng door de H-bruggen tussen de nucleotide te breken.
• Enkelstrengige bindende eiwitten binden zich aan de 2 ongepaarde DNA-strengen, zodat ze niet opnieuw bij elkaar koppelen.
• Topoisomerase verlicht de spanning te door DNA-strengen te breken, te draaien en weer samen te voegen.
• DNA-polymerase stimuleert het maken van een nieuwe DNA-streng door nucleotiden toe te voegen aan de oude DNA-strengen.

DNA-replicatie

• Het ontdraaien van de dubbele helix veroorzaakt een strakkere verdraaiing en spanning voor de replicatievork.
• Na de replicatie ontstaan er 2 DNA-moleculen met elk 1 ouderlijke streng en 1 nieuwe streng.
• DNA-replicatie vindt alleen plaats in de 5’-3’ richting, dus de nieuwe nucleotiden worden aan de 3’ streng gekoppeld.

Leading en Lagging strand

• De leading strand (leidende streng) wordt continu (aan een stuk door) gesynthetiseerd/langer.
• De lagging strand (“achterblijvende streng”) wordt discontinu gesynthetiseerd.
• De segmenten (reeksjes nucleotiden) van de lagging strand worden Okazaki-fragmenten genoemd.

Antiparallelle Elongatie

• Antiparallelle verlenging betekent dat nieuwe strengen DNA of RNA in tegenovergestelde richtingen worden gemaakt.
• Tijdens processen zoals DNA-replicatie en transcriptie zijn de strengen van het DNA in een dubbele helix gerangschikt in antiparallelle richting.
• De antiparallelle structuur van de dubbele helix heeft invloed op replicatie.

DNA-polymerase

• DNA-polymerasen voegen nucleotiden alleen toe aan het vrije 3'-uiteinde van een groeiende streng.
• Daarom kan een nieuwe DNA-streng alleen in de richting van 5' naar 3' verlengen.

Het DNA-replicatiecomplex

• De eiwitten die betrokken zijn bij DNA-replicatie vormen een groot complex, een "DNA-replicatiemachine".
• De DNA-replicatiemachine kan stationair zijn tijdens het replicatieproces.

DNA-reparatie

• DNA-polymerasen controleren nieuw gemaakt DNA en vervangen eventuele onjuiste nucleotiden.
• Bij mismatch-reparatie van DNA corrigeren reparatie-enzymen fouten in basenparing.
• DNA kan worden beschadigd door blootstelling aan schadelijke chemische of fysieke agentia zoals sigarettenrook en röntgenstralen.

Telomeren

• De speciale nucleotidesequenties aan de uiteinden van de Eukaryotische chromosomale DNA-moleculen wordt telomeren genoemd.
• Telomeren voorkomen niet de verkorting van DNA-moleculen, maar ze stellen wel de erosie van genen in de buurt van de uiteinden van DNA-moleculen uit.