REPLIKASI DNA

Replikasi DNA adalah proses penggandaan rantai ganda DNA . Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus melakukan replikasi DNA. Pada eukariotia waktu terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu pada fase S siklus sel , sebelum mitosis atau meiosis 1. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan antara nukleotida-nukleotida penyusun polmer DNA. Proses replikasi DNA dapat pula dilakukan in vitro dalam proses yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR).

Replikasi DNA yang terjadi, disebut replikasi semikonservatif, karena masing-masing dari kedua rantai DNA induk bertindak sebagai cetakan/templat untuk pembuatan dua rantai DNA dengan untai ganda yang baru.

Garpu  replikasi atau cabang replikasi (replikation fork) ialah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi. Garpu replikasi ini dibentuk akibat enzim helikase yang memutus ikatan-ikatan yang menyatukan kedua untaian DNA, membuat terbukanya untaian ganda tersebut menjadi dua cabang yang masing-maing terdiri dari sebuah untaian tunggal DNA. Masing-masing cabang tersebut menjadi "cetakan" untuk pembentukan dua untaian DNA baru berdasarkan urutan nukleotida komplementernya. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan memperpanjang oligonukleotida yang dibentuk oleh enzim primase dan disebut primer.

DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan menambahkan nukleotida-dalam hal ini, deoksiribonukleotida- ke ujung 3'-hidroksil bebas nukleotida rantai DNA yang sedang tumbuh. Dengan kata lain , rantai DNA baru disintesis dari arah 5'- 3', sedangkan DNA polimerase bergerak pada DNA "induk" dengan arah 3'-5'. Namun demikian, salah satu untaian DNA induk pada garpu replikasi berorientasi 3'-5', sementar untaian lainnya berorientasi 5'-3',dan helikase bergerak membuka untaian rangkap DNA dengan arah 5'-3'. Oleh karena itu, replikasi harus berlangsung pada kedua arah berlawanan tersebut.

Replikasi DNA. Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal (10) untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan bergerak sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebutleading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk lagging strand harus mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) kemudian menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.