Replikační vidlice ( replikační vidlice ) je struktura ve tvaru Y, která se pohybuje po mateřské šroubovici DNA a vyznačuje se lokální divergenci jejích dvou řetězců, v rámci kterých dochází k aktivní replikaci DNA [1] . V případech (kromě uměle vytvořených molekul a DNA některých virů ), makromolekula DNA se skládá ze dvou komplementárních řetězců s opačnými směry. Komplementarita řetězců znamená, že informační obsah obou řetězců DNA je identický. Různé konce řetězce DNA se nazývají 3' konec a 5' konec. enzym DNA polymeráza, který provádí replikaci, může jako templát používat pouze jednovláknovou DNA, která se po ní pohybuje ve směru 3' → 5'. Z tohoto důvodu musí být vlákna rodičovské DNA od sebe dočasně oddělena, aby došlo k replikaci [2] . Toto rozdělení vláken určuje tvar Y replikační vidlice. Samotný proces oddělování řetězce se nazývá denaturace nebo tavení. Množství energie, které je potřeba vynaložit na denaturaci úseku DNA, závisí na poměru AT a GC vazeb . Guanin a cytosin jsou spojeny 3 vodíkovými můstky a adenin a thymin 2, takže první z nich jsou stabilnější. Podle toho, čím více GC vazeb, tím více energie musí být vynaloženo na denaturaci [1] .
K vytvoření replikační vidlice dochází ve fázi zahájení replikace po lokální divergenci řetězců rodičovské molekuly DNA v místě počátku replikace . V závislosti na typu organismu se vytvoří jedna nebo dvě vidlice, v důsledku toho bude replikace jednosměrná nebo obousměrná. Druhá možnost je běžnější. Při pohybu replikační vidlice se vytvoří replikační oko. [jeden]
Existuje několik metod, jak určit, zda je replikace jednosměrná nebo obousměrná. V případě relativně krátkých lineárních molekul DNA zjišťuje elektronová mikroskopie , jak se během replikace mění vzdálenost od okrajů replikačního oka ke konci molekuly. Pokud má jedna z těchto hran nezměněnou polohu vzhledem k hranicím molekuly, pak je replikace jednosměrná [1] .
Ke studiu replikace velkých genomů se používá metoda značení nově syntetizované DNA radioaktivními nebo fluorescenčními značkami různých barev s následnou autoradiografií nebo fluorescenční mikroskopií [1] .
Další metoda je založena na změně elektroforetické pohyblivosti molekul DNA v závislosti na jejich tvaru. Molekuly DNA v různých fázích replikace jsou ošetřeny restrikčními endonukleázami a separovány pomocí dvourozměrné elektroforézy . Závěry jsou vyvozovány v závislosti na tom, jak moc se dráha takových molekul v gelu odchyluje od dráhy lineárních molekul DNA se stejnou molekulovou hmotností [1] .
| replikace DNA | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zahájení |
| ||||||
| Prodloužení |
| ||||||
| Ukončení |
| ||||||