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Uma molécula de DNA é um estudo de simplicidade complexa. Essa molécula é vital para a criação de proteínas que influenciam quase todos os aspectos do seu corpo, mas apenas alguns blocos de construção compõem a estrutura de dupla hélice do DNA. Na replicação do DNA, a hélice se divide para formar duas novas moléculas. Embora uma enzima catalise o processo de replicação, várias outras enzimas também desempenham um papel na formação de uma nova molécula de DNA.
Começando
A enzima que catalisa a replicação do DNA é chamada DNA polimerase. Antes que a DNA polimerase possa começar seu trabalho, um ponto de partida para a replicação deve ser encontrado e a dupla hélice deve ser separada e desenrolada. A enzima helicase executa essas duas tarefas. A enzima helicase encontra um ponto na molécula de DNA chamado origem da replicação e descompacta a fita. As enzimas da DNA polimerase podem então se ligar aos meios-fios abertos. Uma vez que a DNA polimerase começa a funcionar, a helicase continua movendo-se para baixo da fita, descompactando a molécula à medida que passa.
Emparelhar
Os degraus da escada do DNA são compostos de pares de nucleotídeos. Adenina emparelha com timina, enquanto guanina emparelha com citosina. Quando o helicase abre os fios, esses pares são divididos. Para formar uma nova molécula de DNA, novos pares devem ser feitos para os fios. A polimerase de DNA viaja ao longo das cadeias abertas, adicionando novos nucleotídeos à medida que avança. Cada adenina na antiga fita receberá uma nova timina, cada guanina antiga receberá uma nova citosina e vice-versa.
Trabalhando bem com os outros
A polimerase do DNA pode receber a maior atenção na replicação do DNA, mas sem duas outras enzimas, as cadeias abertas do DNA perderiam sua estrutura. Quando a helicase divide a molécula de DNA, a fita corre o risco de voltar a se enrolar. Para impedir que os fios se tornem um emaranhado cujos nós interromperiam o processo de replicação, a topoisomerase trabalha para manter os fios retos. A polimerase de DNA também precisa de uma pequena ajuda para encontrar por onde começar. De fato, ele não consegue encontrar seu local de trabalho sem a ajuda de primase. A polimerase de DNA não pode reconhecer a origem da replicação até que a primase se ligue ao ponto de partida e produza um iniciador de oito a 10 nucleotídeos. Uma vez que a DNA polimerase encontra o primer produzido pela primase, o trabalho pode começar.
Juntar-se
A polimerase de DNA funciona sem problemas em uma direção da replicação, mas não na outra direção e precisa de outra enzima para compensar isso. Ao longo de uma cadeia, a nova molécula de DNA será uma cadeia sólida de novos nucleotídeos, mas, na outra, os novos nucleotídeos são criados em segmentos curtos, com um iniciador no início de cada segmento. Esses segmentos são chamados fragmentos de Okazaki e requerem que a enzima ligase se junte a eles.