Replikationsgaffel ( replikationsgaffel ) är en Y-formad struktur som rör sig längs den ursprungliga DNA- helixen och kännetecknas av en lokal divergens av dess två kedjor, inom vilken aktiv DNA-replikation sker [1] . I fall (förutom artificiellt skapade molekyler och DNA från vissa virus ) består DNA-makromolekylen av två komplementära strängar med motsatta riktningar. Strängkomplementaritet innebär att informationsinnehållet i båda DNA-strängarna är identiskt. De olika ändarna av DNA-kedjan kallas 3'-änden och 5'-änden. Enzymet DNA-polymeras , som utför replikation, kan endast använda enkelsträngat DNA som mall och rör sig längs det i 3' → 5'-riktningen. Av denna anledning måste föräldrarnas DNA-strängar tillfälligt separeras från varandra för att replikering ska ske [2] . Denna uppdelning av strängarna bestämmer replikationsgaffelns Y-form. Själva processen för kedjeseparation kallas denaturering eller smältning. Mängden energi som behöver spenderas på denatureringen av en DNA-sektion beror på förhållandet mellan AT- och GC-bindningar . Guanin och cytosin är förbundna med 3 vätebindningar, och adenin och tymin med 2, vilket gör den förra mer stabil. Följaktligen, ju fler GC binder, desto mer energi måste spenderas på denaturering [1] .
Bildandet av en replikationsgaffel sker vid replikationsinitieringsstadiet efter en lokal divergens av kedjorna i moder-DNA-molekylen vid replikationsstartpunkten . Beroende på typen av organism bildas en eller två gafflar, som ett resultat kommer replikationen att vara enkelriktad eller dubbelriktad. Det andra alternativet är vanligare. När replikeringsgaffeln rör sig bildas ett replikeringsöga. [ett]
Det finns flera metoder för att avgöra om replikeringen är enkelriktad eller dubbelriktad. När det gäller relativt korta linjära DNA-molekyler avgör elektronmikroskopi hur avståndet från replikationsögatets kanter till molekylens ände förändras under replikeringen. Om en av dessa kanter har en oförändrad position i förhållande till molekylens gränser, är replikeringen enkelriktad [1] .
För att studera replikationen av stora genom används metoden att märka nysyntetiserat DNA med radioaktiva eller fluorescerande märkningar av olika färger, följt av autoradiografi eller fluorescerande mikroskopi [1] .
En annan metod bygger på att förändra den elektroforetiska rörligheten hos DNA-molekyler beroende på deras form. DNA-molekyler vid olika replikationsstadier behandlas med restriktionsendonukleaser och separeras med tvådimensionell elektrofores . Slutsatser dras beroende på hur mycket vägen för sådana molekyler i gelén avviker från banan för linjära DNA-molekyler med samma molekylvikt [1] .
| DNA-replikation | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Initiering |
| ||||||
| Förlängning |
| ||||||
| Uppsägning | |||||||