Как происходит редупликация

Редупликация (или репликация) ДНК — это процесс ее удвоения перед делением клетки.

Молекула ДНК сама по себе (без удвоения) представляет собой двойную спираль. В процессе редупликации водородные связи между двумя ее комплиментарными цепями разрываются. И на каждой отдельной цепи строится новая комплиментарная ей цепь. Таким образом образуются две молекулы ДНК. У каждой одна цепь достается ей от материнской ДНК, вторая — вновь синтезированная. Поэтому редупликацию ДНК называют полуконсервативной (одна цепь старая, одна новая).

Такой механизм редупликации ДНК был доказан в 1958 году.

Две молекулы ДНК, образованные в процессе редупликации, идентичны исходной молекуле и между собой.

Редупликацию ДНК обеспечивает целый комплекс ферментов, который называется реплисомой. Так один фермент раскручивает спираль, другие синтезируют новые цепи. Всего ферментов репликации более 15. Важным ферментом комплекса является ДНК-полимераза, которая непосредственно осуществляет синтез. Скорость редупликации составляет тысячи пар нуклеотидов в минуту (у разных организмов по-разному). При синтезе ДНК потребляется энергия.

В процессе деления клетки каждая молекула ДНК из пары идентичных расходится в свою дочернюю клетку. Таким образом обеспечивается точная передача наследственной информации.

Принципиально, чтобы перед делением вся ДНК клетки была редуплицирована и только один раз. Поэтому редупликация ДНК регулируется специальными клеточными механизмами. Так сначала происходит инициация редупликации. Она заключается в том, что удвоение начинается со строго определенных мест ДНК и контролируется молекулярными механизмами, которые обеспечивают лишь определенное количество актов инициализации.

На ДНК, которая подвергается редупликации, сначала возникает так называемая репликационная вилка. Цепи ДНК в этом месте расходятся и на каждой осуществляется синтез второй цепи. При этом на одной материнской цепи синтез идет в одну сторону без разрывов, а на второй - в другую, причем кусками.