Proses replikasi DNA jauh lebih rumit. Langkah-langkah utama dari proses ini adalah sebagai berikut:
Selama proses ini berbagai macam enzim diperlukan untuk menangani berbagai langkah. Replikasi DNA dalam sel prokariotik (bakteri) dimulai pada satu titik yang dikenal sebagai asal replikasi, dan bergerak dua arah.
Sumber Gambar: cnx.org/content/m46073/latest/0323_DNA_Replication.jpg
Di sisi lain, dalam sel eukariotik terdapat beberapa titik asal panjang DNA per kromosom.
Persyaratan pertama sebelum semua jenis sintesis adalah melepaskan heliks ganda DNA, sehingga kedua untai menjadi bebas untuk bertindak sebagai templat.
Fungsi pelepasan heliks ganda ini dilakukan oleh enzim helikase, yang membuka ritsleting kedua untai mulai dari situs asal.
Segera setelah pelepasan berlangsung, protein lain yang disebut protein pengikat beruntai tunggal, berasosiasi dengan untaian tunggal dan membuat kondisi ini stabil.
Unwinding juga menciptakan ketegangan melingkar di depan garpu replikasi yang bergerak, struktur yang akan terbentuk saat replikasi DNA dimulai.
Ketegangan melingkar yang diciptakan oleh pelepasan heliks ganda dikurangi oleh enzim yang dikenal sebagai topoisomerase.
Salah satu enzim sintesis DNA yang paling penting adalah DNA polimerase III. Enzim ini bersama dengan polimerase DNA lainnya (yaitu, I dan II) dapat memanjangkan untai DNA yang ada tetapi tidak dapat memulai sintesis DNA.
Semua tiga polimerase DNA yang disebutkan di atas (yaitu, I, II, dan III) berfungsi dalam arah 5′ ke 3′ hanya untuk polimerisasi DNA dan memiliki arah 5′ ke 3′ untuk aktivitas eksonuklease.
Sekarang, untuk memulai sintesis DNA, segmen kecil RNA, yang dikenal sebagai RNA primer yang melengkapi DNA cetakan, disintesis oleh RNA polimerase unik yang dikenal sebagai primase.
Pada primer RNA inilah, DNA polimerase III menambahkan 5′ deoksiribonukleotida dan memperluas DNA.
Masalah muncul, ketika dua untai DNA berjalan antiparalel satu sama lain dan DNA polimerase III hanya dapat bertindak dalam arah 5′ —> 3′. Masalah ini diselesaikan sebagai berikut:
Pada satu untai, sintesis DNA berlangsung terus-menerus dalam arah 5′ —>3′, pada untai lainnya, DNA disintesis dalam rentangan kecil yang mengakibatkan sintesis DNA terputus-putus.
Proses ini terjadi dalam arah yang berlawanan dengan untaian pertama tetapi mempertahankan arah keseluruhan 5′ 3′ sebagaimana diperlukan dan proses semacam itu kadang-kadang disebut replikasi semi-diskontinu.
Bentangan pendek DNA, masing-masing prima oleh RNA disebut fragmen Okazaki, dinamai menurut nama ilmuwan Jepang yang menemukannya.
Setelah itu primer RNA dihilangkan, dan celah diisi oleh sintesis DNA. Kedua langkah ini dilakukan oleh DNA polimerase I.
Sekarang fragmen Okazaki disegel oleh enzim ligase.
Untai yang mendukung sintesis DNA yang berkelanjutan adalah untai terdepan dan yang direplikasi dalam bentangan pendek disebut untai lagging.
Proses replikasi DNA memastikan keakuratan untuk mempertahankan urutan nukleotida dari DNA asli.
Sintesis DNA lebih lambat pada eukariota, karena DNA yang lebih besar perlu direplikasi.
Langkah-langkah umum replikasi DNA serupa pada eukariota dan prokariota.
