Садржај
Једна општа карактеристика живих ћелија је да се деле. Пре него што се једна ћелија може претворити у две, ћелија мора да направи копију своје ДНК или деоксирибонуклеинске киселине, која садржи своје генетске информације. Еукариотске ћелије складиште ДНК у хромозомима затвореним у мембранама ћелијског језгра. Без вишеструког поријекла репликације, репликација би трајала много дуже и успорио раст ћелија.
ДНК 101
ДНК је молекул дугог ланца са окосницом наизменичних група шећера и фосфата. Једна од четири нуклеотидне базе - молекули у облику прстена који садрже азот - виси са сваке шећерне групе. Два ланца ДНК формирају двоструку спиралну структуру у којој се база на сваком месту шећера везује за комплементарну базу на сестринском ланцу. Дозвољени су само одређени пари, па ако идентификујете базу на једном прамену, знате да је база у истом положају на другом ланцу.
Хромосоми
У еукариотама хромозоми су цилиндричне структуре хроматина, што је мешавина протеина ДНК и хистона. Људске ћелије имају 23 пара хромозома, по један члан пара од сваког родитеља. Хумани хромозом садржи око 150 милиона базних парова. Хроматин је чврсто савијен да компримира ДНК тако да се уклапа у ћелију. Ако бисте положили крај ДНК у људску ћелију, измерио би око 6 стопа. Да би дошло до репликације, ДНА спирала мора бити раскрита непосредно пре копирања.
Репликација
Еукариотске ћелије се измештају између раста и дељења, а ДНК се реплицира током фазе раста. ДНК улази у опуштено стање које дозвољава приступ ДНК полимеразом, ензимом који копира сваки низ. Други ензим, хеликаза, прво раздваја два састојка у области која се назива репликацијског порекла. Сваки прамен служи као образац за нови ланац са комплементарном секвенцом нуклеотидних база. Мјехурић за копирање који окружује молекул полимеразе креће се дуж сваког ланца ДНК током операције копирања. Старе и нове нити се спајају на задњем делу балона.
Временски захтеви
ДНК полимераза може преписати еукариотске хромозоме брзином од око 50 базних парова у секунди. Ако би хромозом имао само једно порекло, требало би око месец дана да се копира једна ДНК спирала. Користећи вишеструко порекло, ћелија може копирати спиралу за око сат времена, убрзавањем од 720 пута. Током процеса, вишеструки мјехурићи за репликацију на сваком хромосому откидају мале дужине ДНК које се затим спајају у облику готовог производа. Предност вишеструког порекла је што омогућава релативно брзу деобу ћелија и раст организма. На пример, људска мајка би морала да носи плод 540 година пре порођаја ако би морала да зависи од једног порекла репликације на сваком хромозому.