DNA 복제

DNA 복제는 원본 DNA를 가지고 새로운 두개의 DNA로 만드는 과정이며, DNA 중합효소 복합체가 역할을 수행한다. 세포분열하는 과정에서 1회 일어나며, 복제과정에서 실수를 줄이기 위해 복잡한 실수 보정장치를 가지고 있다. DNA 복제를 담당하는 DNA 중합효소는 10만 번에 한번 꼴로 염기쌍 결함에 오류를 범하는데, 교정기능에 의하여 다시 한번 오류가 일어날 확률이 10만 분의 1로 줄어들게 된다. 따라서 10^-5 x 10^-5 = 10^-10(100억분의 1)의 확률로 복제의 오류가 발생한다.

복제 순서

1. DNA의 각 가닥이 따로 풀린다.
   - 각 가닥은 상보적인 결합이 가능하므로, 새로운 DNA 분자의 바탕이 될 수 있다.
2. DNA 중합효소가 상보적으로 결합할 수 있는 여러 뉴클레오타이드 사이에 공유결합을 만들어 새로운 나선구조를 만든다.
3. DNA 중합효소 복합체가 인식할 수 있는 특정 부위가 DNA 위에 존재하므로, DNA 복제는 DNA의 특별한 부위들(ori)에서 시작한다.
4. 결합한 DNA 중합효소 복합체는 '거품'을 만들면서 원래 DNA를 양쪽으로 풀어나가며 새로운 DNA 분자를 합성한다.
5. 생겨난 새로운 DNA는 원본이 된 DNA와 결합하여 거품의 '안쪽'에서 다시 나선구조를 형성한다.
6. 복제가 끝난 뒤에는 두개의 DNA 이중나선이 생긴다

특이 사항

• 복제 과정에서 DNA의 한쪽 가닥은 연속적으로 합성되나(leading strand) 반대쪽 가닥은 일정한 간격을 두고 이어서 합성된다(lagging strand). 이는 DNA 중합효소가 당의 5'-3'방향으로만 당-인산 결합을 만들 수 있기 때문이다.
• DNA는 이중 나선으로 꼬여 있으므로, 복제 과정에서 화학적인 문제가 생겨난다. 생명체의 DNA 복제 과정에서는 이 꼬임을 풀었다가 다시 꼬아주는 과정이 필요하다. 이는 DNA 중합효소 복합체에 포함된 헬리카제(Helicase)가 맡는다.