Точность репликации у всех организмов постоянна и равна примерно 1 мутации на 10 9 нуклеотидов.
Такая высокая точность позволяет организмам иметь большое разнообразие белков.

В ДНК Аденин комплементарен Тимину, а Цитозин комплементарен Гуанину.

Высокая точность репликации обеспечивается несколькими корректирующими механизмами:

Процесс Механизм
Присоединение нового нуклеотида Нужный ннуклеотид имеет высокое сродство к полимеразе и позволяет произойти конформационному изменению
Экзонуклеазная коррекция ДНК полимеразе необходим комплементарно связанный нуклеотид перед ней, чтобы продолжить синтез. Иначе она удаляет его.
Направляемое цепью исправление ошибок спаривания

В репликативной вилке выделяют отстающую и лидирующую цепь. Для отстающей цепи нужен постоянный синтез праймеров.

Праймеры
Образование праймеров

В клетках эукариот образуются РНК-затравки длинной примерно 10 нуклеотидов образуются через промежутки длинной примерно 200 нуклеотидов. Затем эти праймеры вычищаются РНКазойH.

Гэпы удаляются с помощью лигазы.

Расплетание двойной спирали ДНК

ДНК-хеликаза переводит ДНК в одноцепочечную форму, двигаясь по одной из нитей ДНК.

Затем ДНК-связывающие белки (показаны ниже) связывают ДНК, не позволяя ей образовывать шпильки и двойную спираль.

SBB-белки

ДНК-полимераза стремится быстро диссоциировать от ДНК, поэтому ей сложно синтезировать длинные участки.
Для этого существует белок скользящего зажима (sliding clamp), удерживающий ДНК полимеразу на отстающей и лидирующей цепи.

Мультиферментный комплекс

Белковый комплекс подобен швейной машинке. Такая организация комплекса увеличивает эффективность погрузчика скользящего зажима.

  • ДНК-хеликаза расплетает ДНК
  • Работают две ДНК-полимеразы
  • ДНК праймаза заготавливает праймеры на отстающей цепи.

При продвижении репликационной вилки ДНК перекручивается. Поэтому необходима ДНК-топоизомераза,которая убирает супервитки.
Различают два вида топоизомераз:

Топоизомераза 1
Топоизомераза 1

Осуществляет одноцепочечный разрыв в ДНК, после чего снимается напряжение в ДНК. Работает во время репликации.

Топоизомераза 2
Топоизомераза 2

Осуществляет двуцепочечные разрывы в ДНК, после чего две разные цепи ДНК могут быть разъединены. Работает во время конденсирования хромосом.