A replikációs villa ( replikációs villa ) egy Y alakú szerkezet, amely a szülő DNS -spirál mentén mozog, és két láncának lokális divergenciája jellemzi, amelyen belül aktív DNS-replikáció megy végbe [1] Azokban az esetekben (kivéve a mesterségesen létrehozott molekulák ill. egyes vírusok DNS-e ), a DNS-makromolekula két , egymással ellentétes irányú, komplementer szálból áll. A szálkomplementaritás azt jelenti, hogy mindkét DNS-szál információtartalma azonos. A DNS-lánc különböző végeit 3'-végnek és 5'-végnek nevezzük. A replikációt végző DNS-polimeráz enzim csak egyszálú DNS-t tud templátként használni, azon haladva 3' → 5' irányban. Emiatt a szülői DNS-szálakat ideiglenesen el kell választani egymástól, hogy a replikáció megtörténjen [2] . A szálak ezen felosztása határozza meg a replikációs villa Y alakját. Magát a láncszétválasztási folyamatot denaturációnak vagy olvasztásnak nevezik. A DNS szakasz denaturálására fordítandó energia mennyisége az AT és GC kötések arányától függ . A guanint és a citozint 3, az adenint és a timint pedig 2 hidrogénkötés köti össze, így az előbbi stabilabb. Ennek megfelelően minél több a GC kötés, annál több energiát kell denaturációra fordítani [1] .
A replikációs villa kialakulása a replikációs iniciáció szakaszában következik be, miután a kiindulási DNS-molekula láncai lokálisan eltérnek a replikáció kezdőpontján . Az organizmus típusától függően egy vagy két villa képződik, ennek eredményeként a replikáció egyirányú vagy kétirányú lesz. A második lehetőség gyakoribb. Ahogy a replikációs villa mozog, egy replikációs szem jön létre. [egy]
Számos módszer létezik annak meghatározására, hogy a replikáció egyirányú vagy kétirányú. Viszonylag rövid lineáris DNS-molekulák esetén az elektronmikroszkóppal megállapítható, hogy a replikáció során hogyan változik a replikációs szem szélei és a molekula vége közötti távolság. Ha ezen élek egyikének a helyzete változatlan a molekula határaihoz képest, akkor a replikáció egyirányú [1] .
A nagy genomok replikációjának tanulmányozására az újonnan szintetizált DNS -t különböző színű radioaktív vagy fluoreszcens jelölésekkel jelölik, majd autoradiográfiát vagy fluoreszcens mikroszkópiát [1] .
Egy másik módszer a DNS-molekulák elektroforetikus mobilitásának megváltoztatásán alapul azok alakjától függően. A replikáció különböző szakaszaiban lévő DNS-molekulákat restrikciós endonukleázokkal kezelik, és kétdimenziós elektroforézissel választják el . A következtetéseket annak függvényében vonjuk le, hogy az ilyen molekulák útja a gélben mennyire tér el az azonos molekulatömegű lineáris DNS-molekulák útjától [1] .
| DNS replikáció | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Megindítás, inicializálás |
| ||||||
| Megnyúlás |
| ||||||
| Felmondás | |||||||