Mer om replikationen

1. DNA:s riktning och antiparallella kedjor

Varje nukleotid i DNA har två ändar som kallas 5’-änden och 3’-änden (uttalas “fem-prim” och “tre-prim”).

Varför kallas det 5’ och 3’?

Varje nukleotid består av en sockermolekyl (deoxiribos) som har 5 kolatomer numrerade 1’, 2’, 3’, 4’ och 5’. Prim-tecknet (’) används för att skilja dessa från kvävebasens atomer.

Nukleotidens struktur. Kolatomerna i sockermolekylen numreras 1’ till 5’. Bild: Wikipedia

5’-änden: Här sitter fosfatgruppen (på kolatom nummer 5)
3’-änden: Här sitter en hydroxylgrupp, OH (på kolatom nummer 3)

När nukleotider kopplas ihop bildas en bindning mellan 5’-fosfatgruppen på en nukleotid och 3’-hydroxylgruppen på nästa nukleotid. Detta skapar en “riktning” i DNA-kedjan.

Antiparallella kedjor

I DNA:s dubbelhelix är de två kedjorna antiparallella - de pekar åt motsatta håll:

En kedja går från 5’ till 3’ (uppifrån och ner)
Den andra kedjan går från 3’ till 5’ (uppifrån och ner)

DNA:s antiparallella struktur. Den ena kedjan börjar på 5’-änden, den andra på 3’-änden. De två kedjorna pekar alltså åt motsatta håll. Bild: Wikipedia

2. Leading och lagging strand

DNA-polymeras kan bara bygga nya nukleotider i riktningen 5’ → 3’. Den kan bara lägga till nya nukleotider på 3’-änden av en växande kedja.

Varför är detta ett problem?

När DNA-molekylen öppnas upp har de två kedjorna motsatt riktning:

En kedja löper i riktningen 3’ → 5’ (sett från replikationsgaffeln)
Den andra kedjan löper i riktningen 5’ → 3’

Detta innebär att:

Leading strand (ledande kedjan): Kan kopieras kontinuerligt i samma riktning som replikationsgaffeln rör sig
Lagging strand (eftersläpande kedjan): Måste kopieras i korta segment baklänges i förhållande till replikationsgaffelns rörelse

Okazaki-fragment

Lagging strand kopieras i små bitar som kallas Okazaki-fragment:

Varje fragment är cirka 100-200 nukleotider långt
Fragmenten måste sys ihop av enzymet ligas för att bilda en komplett kedja

3. Ytterligare viktiga enzymer

Primas

Startar syntesen av nya DNA-kedjor
Skapar korta RNA-primers (startsekvenser) som DNA-polymeras behöver för att börja bygga

Ligas

“Limmar ihop” DNA-fragmenten
Skapar bindningar mellan Okazaki-fragmenten
Tar bort RNA-primers och fyller i luckorna med DNA

4. Video från Amoeba Sisters

Amoeba Sisters är en fantastisk Youtube-kanal som drivs av en biologilärare och hennes syster från USA. Ni hittar det mesta av innehållet i Biologi Nivå 1 på dera Youtube-kanal.

Sammanfattning av fördjupningen

DNA-kedjor har en riktning (5’ → 3’)
De två kedjorna i DNA är antiparallella (pekar åt olika håll)
DNA-polymeras kan bara bygga 5’ → 3’
Detta skapar leading strand (kontinuerlig) och lagging strand (diskontinuerlig)
Primas startar processen, DNA-polymeras bygger, ligas limmar ihop
Lagging strand byggs i Okazaki-fragment