6.8
שכפול DNA מתבצע על ידי הרכבה רב-חלבונית מתואמת ביותר המכונה מנגנון שכפול DNA או replisome, אשר מגביר את היעילות של שכפול DNA.
מרכיבי הליבה של המכונות הם הליקז, חלבונים קושרי DNA חד-גדיליים, פרימז DNA, מלחציים מחליקים, מעמיס מהדק ופולימרזות DNA מרובות, שכולם קשורים זה לזה ליד מזלג השכפול.
לפולימראזות דנ"א משוכפלות יש תהליך של כ-10 נוקלאוטידים, שהוא מספר הנוקלאוטידים שהוא יכול להוסיף לגדיל הבת לפני שהוא מתנתק מגדיל התבנית.
זה לא יעיל מדי להעתיק גנומים שלמים בזמן סביר ובעיה זו נפתרת בעזרת חלבוני מהדק מחליקים.
כאשר ATP מתחבר לחלבון המהדק, הם ייקשרו ויפתחו את מהדק ההזזה כך שהמבנה דמוי הטבעת שלו יוכל להקיף את קומפלקס הדנ"א של תבנית הפריימר. לאחר הקשירה, מעמיס המהדק מבצע הידרוליזה של ה-ATP ל-ADP, מה שגורם למעמיס המהדק להתנתק ולמהדק להיסגר סביב הדנ"א.
לאחר מכן, DNA פולימראז נקשר לחלבוני המהדק ויחד הם מחליקים לאורך הדנ"א התבנית, קושרים DNA פולימראז לגדיל ומגבירים את התהליכות שלו עד 1000 נוקלאוטידים.
תהליך מוגבר זה מאפשר לדנ"א פולימראז לבצע שכפול דנ"א רציף על הגדיל המוביל.
עם זאת, בתבנית הגדיל המפגר, DNA פולימראז אחר מבצע שכפול DNA לא רציף באופן המאפשר למולקולות הדנ"א פולימראז לסנתז את הגדילים המובילים והמפגרים בו זמנית. תהליך זה מתואר לעיתים כ"מודל טרומבון".
הגדיל המפגר וגדיל התבנית שלו יוצרים לולאה כאשר DNA פולימראז יוזם סינתזת מקטע אוקזקי מפריימר RNA.
לולאת הדנ"א גדלה משני הכיוונים כאשר הליקייס משחרר את הדנ"א והגדיל המפגר מסונתז.
כאשר הדנ"א פולימראז פוגש את פריימר הרנ"א הבא, הוא מתנתק מגדיל התבנית. בינתיים, פרימר מוסיף פריימר נוסף לגדיל המפגר, ולולאת הדנ"א הגדלה משתחררת.
חלבוני המהדק והמהדק מאפשרים ל-DNA פולימראז להתחבר מחדש במהירות לתבנית ה-DNA הדרוכה.
קריסת ההיווצרות ותת-הרצף של לולאת הדנ"א חוזרת על עצמה עם הסינתזה של כל מקטע אוקזקי חדש.
שכפול ה-DNA מתבצע על ידי קומפלקס גדול של חלבונים הפועלים באופן מתואם כדי להשיג שכפול DNA עם איכות גבוהה. ביחד מורכב זה ידוע כמנגנון שכפול ה-DNA או הרפ…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.