STRUKE:

replikacija

ilustracija
REPLIKACIJA DNA

replikacija (kasnolat. replicatio: ponavljanje), u biologiji, proces nastanka točnih kopija kompleksnih molekula, koji se događa prilikom rasta i razmnožavanja, prije nego što će se stanice podijeliti. Jedine su biološke molekule koje imaju mogućnost stvaranja identičnih kopija nukleinske kiseline. Replikacija ili udvostručivanje DNK zasniva se na njezinoj građi, koju čine dva međusobno komplementarna i antiparalelna (suprotna) lanca. Razdvajanjem dvaju roditeljskih lanaca (koji služe kao kalupi) i sintezom dvaju novih, komplementarnih lanaca nastaju dvije kopije molekule DNK, od kojih svaka sadrži po jedan lanac roditeljske DNK i jedan lanac nove DNK (tzv. semikonzervativna replikacija). Replikacija započinje na određenome mjestu u strukturi DNK koje se naziva ishodište replikacije i označava s ori (prema engl. origin: početak). Male molekule DNK (prokariotske, virusne, organelarne) obično imaju jedno ishodište replikacije, a eukariotski ih kromosomi mogu imati više tisuća. Molekula DNK (ili RNK) ili dio te molekule, koji se repliciraju iz određenog ishodišta nazivaju se replikon. Prije udvostručivanja DNK, djelovanjem enzima topoizomeraza i DNAKhelikaza odmotava se dvostruka uzvojnica. Replikacija je obično dvosmjerna, tj. od ishodišta replikacije u suprotnim smjerovima kreću dvoje replikacijske rašlje (područje sinteze DNK). U replikacijskim se rašljama jedan lanac DNK (vodeći lanac) sintetizira kontinuirano u smjeru kretanja rašlji (od 5"-kraja prema 3"-kraju) s pomoću enzima DNK-polimeraze, koji katalizira polimerizaciju nukleotida prema načelu komplementarnoga sparivanja baza. Drugi lanac DNK (tromi lanac) replicira se diskontinuirano i suprotno od gibanja replikacijskih rašlji. Najprije nastaju kratki ulomci DNK, tzv. Okazakijevi fragmenti, koji se sintetiziraju unatrag s obzirom na smjer kretanja replikacijskih rašlji; sinteza svakoga fragmenta započinje sintezom početnice (kratki ulomak RNK) i nastavlja se djelovanjem DNK-polimeraza. Početnice se potom uklanjaju s pomoću enzima nukleaza i polimeraza, a Okazakijevi se fragmenti djelovanjem enzima DNK-ligaze spajaju. Pogreške nastale ugradnjom krivih nukleotida u DNK tijekom replikacije odmah se popravljaju djelovanjem DNK-polimeraza. One pogreške koje nastanu naknadno (npr. zračenjem ili kemijskim reakcijama), također se mogu popraviti složenim enzimskim mehanizmima, u kojima završne korake kataliziraju DNK-polimeraze i DNK-ligaze. Popravkom DNK osigurava se vjerno prenošenje genske informacije. U virusa koji kao genski materijal sadrže RNK, replikacija uglavnom obuhvaća sintezu RNK na osnovi RNK-kalupa, a kod retrovirusa sintezu DNK na osnovi RNK-kalupa. Mehanizam popravka RNK ne postoji pa su mutacije RNK-virusa vrlo česte, zbog čega nastaju posve novi patogeni sojevi.

replikacija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 13.12.2018. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=52496>.