Replikasi DNA adalah proses di mana molekul DNA menggandakan dirinya sendiri. Berikut adalah langkah-langkah replikasi DNA secara umum:
- Pembukaan heliks: Heliks DNA terbuka dan untai ganda terpisah untuk membentuk dua untai tunggal. Proses ini dimulai dengan enzim helikase yang membuka heliks DNA pada titik awal replikasi yang disebut ori (origin of replication).
- Pembentukan primer: Enzim primer RNA polimerase membentuk primer RNA pendek pada setiap untai DNA. Primer ini berfungsi sebagai titik awal untuk sintesis untai DNA baru.
- Elongasi untai DNA: Enzim DNA polimerase menggabungkan nukleotida bebas yang terdapat dalam sel untuk membentuk untai DNA baru. Proses ini dimulai pada ujung 3′ primer RNA dan berlanjut ke arah 5′ sampai ke ujung 3′ untai DNA yang sudah ada.
- Terbentuknya untai komplementer: Nukleotida bebas yang terdapat dalam sel berpasangan dengan untai DNA yang terbentuk baru. Adenin (A) berpasangan dengan timin (T), sedangkan guanin (G) berpasangan dengan sitosin (C). Proses ini dilakukan oleh enzim DNA polimerase.
- Penggabungan dan penggandaan untai DNA: Setelah untai DNA baru terbentuk, enzim DNA ligase menggabungkan fragmen-fragmen DNA yang terpisah pada untai lagging (untai yang disintesis secara tidak berkelanjutan) menjadi satu untai DNA kontinu.
- Terbentuknya dua heliks DNA: Setelah replikasi selesai, terbentuk dua heliks DNA yang identik dan masing-masing terdiri dari satu untai DNA lama dan satu untai DNA baru.
Langkah-langkah ini berulang secara berkesinambungan sepanjang replikasi DNA untuk menghasilkan dua molekul DNA yang identik.
Enzim helikase berperan penting dalam replikasi DNA dengan membantu membuka dan memisahkan dua untai DNA. Berikut adalah peran enzim helikase dalam replikasi DNA:
- Pembukaan heliks DNA: Enzim helikase berinteraksi dengan untai DNA pada titik awal replikasi yang disebut ori (origin of replication). Enzim ini bergerak sepanjang molekul DNA dan membentuk kompleks dengan untai DNA, membantu memisahkan untai ganda DNA dan membuka heliks DNA.
- Melonggarkan struktur DNA: Enzim helikase menggunakan energi ATP untuk melonggarkan ikatan antara basa-basa nitrogen pada untai DNA. Dengan melonggarkan struktur DNA ini, enzim helikase memungkinkan akses enzim-enzim lain yang terlibat dalam replikasi DNA.
- Pembentukan replikasi fork: Setelah heliks DNA terbuka, enzim helikase membantu membentuk replikasi fork. Replikasi fork adalah daerah yang terbentuk ketika dua untai DNA terpisah dan membentuk garpu ganda. Replikasi fork adalah tempat di mana sintesis untai DNA baru akan terjadi.
- Rekrutmen enzim replikasi: Selain membantu membuka heliks DNA, enzim helikase juga berperan dalam merekrut enzim-enzim replikasi lainnya, seperti enzim primer RNA polimerase dan enzim DNA polimerase. Enzim helikase membantu menstabilkan kompleks replikasi dan memfasilitasi proses replikasi DNA.
Dengan demikian, enzim helikase memainkan peran penting dalam replikasi DNA dengan membantu membuka dan memisahkan untai DNA, membentuk replikasi fork, dan merekrut enzim-enzim replikasi lainnya.