DNA複製
DNA複製は、二本鎖のDNA分子をコピーするプロセスである。両方の鎖は、反対側の鎖を複製するための鋳型となる。この過程は、元の鎖からの新しいDNAが、元のDNAと新しく合成されたDNAを半分ずつ含んでいることから、「半保存的複製」と呼ばれることもあります。
このプロセスは、DNAを持つすべての生命体に起こる。原核生物と真核生物では、DNA複製の制御にいくつかの違いがある。
細胞において、DNAの複製はゲノム上の特定の場所、すなわちオリジンから始まる。オリジンでDNAが巻き戻されると、新しい鎖の合成が複製フォークで形成される。DNAポリメラーゼのほかにも、フォークでは他の酵素がDNA合成の開始と継続を助けている。
DNAの複製。二重らせんがほどけ、それぞれの鎖が鋳型として機能する。塩基が一致し、新しいパートナー鎖が合成される
DNAポリメラーゼ
DNAポリメラーゼは、あらゆる形態のDNA複製を行う酵素群である。しかし、DNAポリメラーゼは、鋳型となる鎖と対になっている既存のDNA鎖を伸ばすことしかできず、新しい鎖の合成を開始することはできない。合成を開始するには、「プライマー」と呼ばれるDNAまたはRNAの短い断片を作り、鋳型となるDNA鎖と対になるようにする。
一般に、DNAポリメラーゼは極めて正確で、107 （1000万）個のヌクレオチドが追加されるごとに1つ以下のミスしか犯さない。それでも、一部のDNAポリメラーゼは「校正」能力も持っている。塩基の不一致を修正するために、鎖の末端からヌクレオチドを除去することができるのだ。
DNAの複製フォークには多くの酵素が関与している。
DNA修復
細胞内のDNAは常に損傷を受けている。細胞の核には、この損傷のほとんどすべてを修復する数多くの修復機構が備わっている。「DNA修復酵素の大規模なセットは、絶えずDNAをスキャンし、損傷したヌクレオチドを修復します」。
質問と回答
Q: DNA複製とは何ですか?
A: DNA複製とは、二本鎖DNA分子をコピーするプロセスのことです。
Q: DNA複製の際、反対側の鎖を複製するための鋳型となるものは何ですか?
A: DNA複製の際には、両方の鎖が反対側の鎖を複製するための鋳型となります。
Q: DNAの複製が「半保存的複製」と呼ばれることがあるのはなぜですか?
A: DNAの複製が「半保存的複製」と呼ばれることがあるのは、元の鎖からの新しいDNAが、元のDNAと新しく合成されたDNAの半分ずつを含んでいるからです。
Q: DNAの複製はどのような生命体で起こるのですか?
A: DNAの複製はDNAを持つすべての生命体で起こります。
Q:原核生物と真核生物ではDNA複製の制御に違いがあるのですか?
A: はい、原核生物と真核生物ではDNA複製の制御に違いがあります。
Q: DNAの複製は細胞のどこで始まるのですか?
A:細胞内では、DNA複製はゲノム内の起点と呼ばれる特定の場所から始まります。
Q: DNAポリメラーゼの他に、DNA複製の際に複製フォークでDNA合成の開始と継続を助ける酵素は何ですか?
A:DNAポリメラーゼの他にも、DNA合成の開始と継続を助ける酵素がフォークにあります。
