Isi
Kode genetik organisme hidup terkandung dalam DNA kromosom. Molekul DNA adalah heliks ganda yang terdiri dari pasangan nukleotida, masing-masing terdiri dari gugus fosfat, gugus gula dan basa nitrogen. Struktur nukleotida bersifat asimetris, artinya dua untai DNA heliks ganda memiliki arah yang berlawanan.
Ketika sintesis DNA berlangsung selama replikasi DNA, dua untai heliks ganda dipisahkan. Replikasi hanya dapat terjadi di arah depan setiap untai. Akibatnya, satu untai disalin secara terus-menerus ke arah maju sementara yang lain disalin secara tidak kontinu di segmen yang kemudian bergabung.
Mengapa Untaian DNA Memiliki Arah
Sisi-sisi molekul DNA heliks ganda tersusun dari gugus fosfat dan gula sedangkan anak tangga terdiri dari basa nitrogen. Secara konvensional, atom karbon dalam rantai karbon atau cincin molekul organik diberi nomor urut. Atom karbon dalam basa nitrogen diberi nomor 1, 2, 3, dll. Untuk membedakan atom karbon bernomor dari gugus gula, karbon ini diberi nomor menggunakan simbol prima, yaitu 1, 2, 3, dll, atau satu prima dll.
Ada lima atom karbon dalam kelompok gula, nomor 1 hingga 5. Atom 5 memiliki a gugus fosfat melekat padanya sementara 3 karbon terhubung ke Kelompok OH. Untuk membentuk sisi heliks, 5 fosfat di satu sisi gugus gula terhubung ke 3 OH nukleotida berikutnya. Urutan untai ini adalah 5 hingga 3.
Anak tangga dari molekul helix terbentuk dari basa nitrogen terkait. Empat basa dalam molekul DNA adalah adenin, guanin, sitosin, dan timin yang disingkat A, G, C, dan T. Basa A dan T dapat membentuk tautan, dan G dan C dapat menghubungkan.
Ketika sebuah nukleotida dari rantai urutan 5 hingga 3 terhubung ke nukleotida lain untuk membentuk anak tangga, nukleotida lainnya memiliki urutan fosfat / OH yang berlawanan. Ini berarti satu sisi heliks berjalan dalam arah 5 hingga 3 sedangkan sisi lain berjalan di 3 hingga 5 arah.
Replikasi DNA Tidak Terputus vs. Replikasi Berkelanjutan
Sintesis DNA hanya dapat terjadi ketika dua helai heliks ganda dipisahkan. Selama replikasi DNA, enzim memecah heliks dan DNA polimerase menyalin setiap untai. Untai yang berjalan dalam arah 5 hingga 3 disebut untai terdepan sedangkan untai lainnya, dengan urutan 3 sampai 5, adalah untaian lagging.
Polimerase hanya dapat menyalin DNA dalam 5 hingga 3 arah. Ini berarti bahwa ia dapat terus mereplikasi untai terdepan saat bergerak dari titik awal pemisahan sepanjang untaian. Untuk menyalin untai lagging, polimerase harus mereplikasi mundur sepanjang untai ke titik awal pemisahan.
Replikasi kemudian berhenti, bergerak ke atas untai dan bergerak mundur lagi ke segmen yang telah disalin. Serangkaian salinan segmen DNA terputus disebut Fragmen Okazaki diproduksi dari untaian lagging.
DNA Ligase
Sebagai replikasi DNA berlangsung, itu Enzim ligase DNA bergabung dengan fragmen Okazaki menjadi untaian terus menerus. Kombinasi sintesis berkelanjutan dari untai utama dan replikasi piecewise atau terputus-putus dari helai lagging menghasilkan dua heliks DNA baru setelah segmen untai lagging digabungkan.
Setiap heliks ganda baru memiliki untai induk dari molekul DNA asli dan untai yang baru direplikasi, disintesis oleh DNA polimerase. Ketika replikasi telah berhasil disimpulkan, tidak ada perbedaan dalam dua salinan dari molekul DNA asli, meskipun satu berasal melalui replikasi berkelanjutan sementara yang lain memiliki replikasi DNA terputus-putus.