Fungsi DNA Helikase Dalam Replikasi

Calon Ilmuan Biologi - Bagaimana replikasi semi-konservatif dimulai? Temukan bagaimana DNA helikase membuat replikasi garpu untuk melepaskan molekul molekul DNA yang rumit dan memungkinkan anak-anak membentuk untaian pada template induk.

DNA Replikasi Model Semi Konservatif

Pekerjaan Meselson dan Stahl pada 1950 membantu kita untuk memahami apa yang terjadi pada replikasi DNA dengan model semi-konservatif, tetapi tidak menjelaskan semua gerakan molekuler yang rumit yang diperlukan untuk mencapai kompleks. Ingat bahwa banyak ilmuwan tidak setuju dengan model semi-konservatif pada awalnya.

Bahkan, mereka tidak setuju dengan Model DNA Watson dan Crick sama sekali karena itu sangat rumit. Mereka berpendapat bahwa bahkan jika molekul seperti ini ada di tubuh kita, tidak akan ada cara untuk membuat salinan dari dirinya sendiri. 

Begitu mereka menemukan kebenaran tentang model semi-konservatif, mereka bahkan lebih sulit untuk menjawab pertanyaan. Pertanyaan terbesar mereka adalah: bagaimana mungkin merotasi molekul rumit seperti DNA dan kemudian membuka diri untuk replikasi semi-konservatif?

Ingat bahwa model semi-konservatif menyatakan bahwa satu untai DNA induk dilestarikan di setiap molekul DNA baru. Untai induk, yang merupakan untai DNA asli, bertindak sebagai template untai anak, atau untaian nukleotida yang baru disintesis. Agar hal itu terjadi, DNA yang sebenarnya harus dibagi di tengah sehingga semua basa nitrogen terbuka. Setelah pangkal dibiarkan terbuka, nukleotida baru dapat ditambahkan ke dalamnya.

Ingat bahwa ada aturan tentang pasangan nukleotida yang dengannya kita menyebutnya sebagai aturan pasangan basa pelengkap. Jadi basa adenin dan thymin akan selalu dipasangkan bersama, dan sitosin dan guanin akan selalu dipasangkan bersama. 

Itu berarti bahwa ketika nukleotida baru ditambahkan untuk membentuk untai anak, mereka hanya dapat menambahkan ke tempat di mana mereka cocok dengan basis komplementer. Jadi itu masih pertanyaan: bagaimana kita bisa sampai di sana ke pusat DNA dari helix ganda, menghapus semua alur bengkok dan mengekspos nukleotida mereka di tempat pertama?

Cara Memecah DNA Helix Ganda

Fungsi DNA Helikase Dalam Replikasi

Yah, sepertinya kita memiliki beberapa pemecah ikatan yang bisa dilakukan. Ingat bahwa pangkalan nitrogen dalam DNA terkait di pusat oleh ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen umumnya lebih lemah dari semua ikatan lain dalam molekul, jadi ini adalah tempat yang sempurna untuk memulai memisahkan untai asam nukleat. 

Namun perlu diingat bahwa DNA adalah molekul yang sangat penting, tetapi menyimpan semua informasi genetik kami, dan itu tidak bisa hanya putus hanya karena jatuh dari ujung. Butuh pembantu khusus untuk membantu merancang gerakan. Helper adalah enzim yang kita sebut DNA helikase.

Helikase DNA Dan Fungsi Dalam Replikasi

Helikase DNA adalah enzim yang memecah DNA heliks ganda dengan ikatan hidrogen antara basa komplementer. Sangat mudah mengingat nama karena memiliki bagian dari kata helix di dalamnya. Anda dapat membayangkannya sebagai bagian yang memaksa kedua helai itu lepas, seperti slider pada ritsleting menjadi dua garis irisan terpisah sepanjang gigi. DNA helikase bertanggung jawab untuk membongkar double helix DNA.

Sama seperti ritsleting membuat bentuk Y dari dua gigi, aksi hasil DNA dari Y fork helikase dalam molekul, yang kita sebut garpu replikasi. Enzim menempel pada DNA asal replikasi, yang merupakan tempat di mana proses replikasi DNA dimulai. 

Saat helikase bergerak di sepanjang untai, garpu replikasi bergerak di belakangnya. Anda dapat membayangkan bahwa pada saat mencapai ujung untai, semua DNA induk telah terbagi menjadi dua.

Gelembung Replika

Sekarang hanya ada satu masalah lagi dengan model ini bagaimana DNA terbagi tanpa menghiraukan replikasi. Untai DNA sebenarnya bukan hanya beberapa ratus nukleotida panjang, dalam genom manusia, ada lebih dari 3 miliar nukleotida yang dapat bereplikasi di setiap sel. 

Untuk memenuhi kebutuhan tubuh kita, kita harus menambahkan sekitar 50 nukleotida setiap detik. Kita tidak pernah bisa mendapatkan banyak replikasi yang dilakukan cukup cepat dengan hanya memulai pada satu ujung untaian DNA dan 'unzip' lurus ke arah lain. 

Jadi, pada kenyataannya, replikasi DNA dimulai di berbagai tempat di seluruh untaian induk. Ada banyak enzim helikase yang termasuk di berbagai tempat asal replikasi. Ini menciptakan seluruh garis replikasi garpu, yang akhirnya menciptakan 'gelembung' di mana untaian induk dipisahkan di lokasi terpencil.

Ringkasan Fungsi DNA Helikase Dalam Replikasi

Mari kita tinjau apa yang telah kita pelajari sejauh ini. Helikase DNA adalah enzim yang memecah DNA heliks ganda dengan memecah ikatan hidrogen di pusat untai. Ini dimulai di lokasi yang bernama (asal) asal replikasi, dan itu menciptakan replikasi garpu untuk memisahkan kedua sisi DNA induk. 

Ini 'unzip' dari molekul akan mengekspos basa nitrogen dari rantai asam nukleat sehingga nukleotida baru dapat ditambahkan untuk membuat untai anak. Pada saat helikase telah menyelesaikan tugasnya, kedua untaian DNA induk akan benar-benar terpisah dan masing-masing akan terhubung ke untaian DNA anak yang baru.