Celdeling

Deoxyribosenucleïnezuur (DNA) is opgebouwd uit nucleotiden. Deze nucleotiden zijn weer opgebouwd uit fosfaatgroepen, een deoxyribose ring en één van de vier basen adenine, thymine, cytosine of guanine zoals weergegeven in onderstaand figuur.

Figuur 1: Een schematische weergave van een nucleotide. De nucleotiden worden onderscheiden door de vier kenmerkende organische basen. De fosfaatgroepen en deoxyribose ring zijn gelijk in alle nucleïnezuren.

Door nucleotiden aan elkaar te koppelen krijgen we een polymeer, maar het is de specifieke volgorde van de baseparen dat het echt functioneel maakt. Deze volgorde kan worden gehandhaafd door specifieke waterstofbruggen dat de basen onderling aangaan. De basen die de meest stabiele waterstofbruggen vormen heten complementaire basen. Zo gaan adenine (A) en thymine (T) stabiele waterstofbruggen aan en guanine (G) en cytosine (C) (zie figuur 2). Deze eigenschap zorgt ervoor dat bij een bepaalde sequentie, lettervolgorde, de complementaire DNA-string kan worden voorspelt door de complementaire basenparen aan elkaar te koppelen.

Figuur 2: Illustratie waterstofbruggen van de twee basenparen AT en CG.

In de celdeling wordt met deze informatie dus ook nieuw DNA gesynthetiseerd door DNA-polymerase. Zie figuur 3 voor een schematische weergave. De polymerase bindt aan een stukje enkelstrengs DNA in een Okazaki fragment. Het bindt telkens het complementaire basepaar aan de nucleotiden in tegengestelde richting. Bij het koppelen van een nucleotide komen steeds twee fosfaatgroepen vrij.

Figuur 3: Schematische weergave van DNA synthese. DNA-polymerase (cyaan) bindt aan een DNA-string van een Okazaki fragment (bovenin). Bij het koppelen van elke nucleotide worden twee fosfaatgroepen verwijderd.