Temel Veteriner Genetik: DNA Replikasyon Mekanizması
Replikasyon DNA üzerinde yer alan replikasyon orjini adı verilen özel baz dizilerinin bulunduğu noktalarda başlar. Önce helikaz enzimi ile DNA çift sarmalı açılır. Helikaz bunu DNA ipliklerinde yer alan bazlar arasındaki hidrojen bağlarını kopararak yapar. DNA denatürasyonu gerçekleşince tek zincire bağlanan proteinler ayrılan DNA ipliklerine bağlanır. Böylece ipliklerin yeniden birleşmesini önlenmiş olur. Oluşan replikasyon çatalında DNA ipliklerinden 3’-5’ yönünde uzanan kesintisiz iplikte, primaz enzimi tarafından 5-15 nükleotitden ibaret olan RNA primeri sentezlenir. Daha sonra RNA primerinin serbest 3’OH grubuna kalıp DNA daki bazın karşılığı olan baz DNA polimeraz tarafından getirilerek eklenir. Bu işlem replikasyon çatalının bir sonraki replikasyon çatalı ile karşılaşıncaya kadar kesintisiz olarak tüm DNA boyunca devam eder. Karşılaşma noktasında ise yeni sentezlenen ipliklerin uçları DNA ligaz ile birbirine eklenir. Sentezlenen yeni iplik 5’-3’ yönündedir (Şekil 8.5). DNA’nın 5’-3’ yönünde uzanan ipliğinde ise sentez kesintili olarak devam eder. Replikasyon çatalı açıldıkça kesintili iplik üzerinde primaz enzimi tarafından sentezlenen RNA primerine DNA polimeraz nükleotitleri ekler, 1000-2000 bazlık kısa parçalar halinde sentezlenen yeni DNA iplikleri (okazaki parçaları) bir önceki okazaki parçacığına DNA ligaz enzimiyle birleştirilir (Şekil 8.5).
DNA’nın her iki ipliğindeki sentez eş zamanlıdır. Replikasyon tamamlandığında her iki ipliğin tamamı replike olmuş olur.
Replikasyon Hataları
DNA replikasyonunun hatasız olması canlılığın devamı açısından önemlidir. Replikasyonda hata oranı çok düşüktür, bu oran eklenen her 109-1010 baz için birdir. Bu hata oranı beklenenin oldukça altındadır. Bunun nedeni; DNA polimerazın baz ekleme sırasında oldukça seçici davranması, eklediği her bazın doğruluğunu kontrol etmesi ve eğer hatalıysa çıkarıp tekrar doğru bazı eklemesidir.