Sisu
Üks elusrakkude üldine omadus on see, et nad jagunevad. Enne kui üks rakk saab kaheks muuta, peab rakk tegema oma DNA või desoksüribonukleiinhappe koopia, mis sisaldab selle geneetilist teavet. Eukarüootsed rakud talletavad DNA kromosoomides, mis on suletud raku tuuma membraanidesse. Ilma mitme replikatsiooni alguspunktita võtab replikatsioon palju kauem aega ja aeglustab rakkude kasvu.
DNA 101
DNA on pika ahelaga molekul, millel on vahelduvate suhkru- ja fosfaatrühmade selgroog. Iga suhkrurühma küljes ripub üks neljast nukleotiidi alusest - rõngakujulised lämmastikku sisaldavad molekulid. Kaks DNA ahelat moodustavad kahekordse spiraalse struktuuri, milles alus igas suhkruasendis seondub õdeahelal oleva komplementaarse alusega. Lubatud on ainult teatud sidumised, nii et kui tuvastate aluse ühel ahelal, tunnete alust teise ahelaga samas asendis.
Kromosoomid
Eukarüootides on kromosoomid kromatiini, mis on DNA ja histooni valkude segu, silindrilised struktuurid. Inimese rakkudel on 23 paari kromosoome, igast vanemast üks paari liige. Inimese kromosoom sisaldab umbes 150 miljonit aluspaari. Kromatiin on DNA kokkusurumiseks tihedalt volditud, nii et see sobib rakuks. Kui paneksite inimese raku kogu DNA lõppu, oleks see umbes 6 jalga. Replikatsiooni tekkimiseks tuleb DNA spiraal vahetult enne kopeerimist lahti kerida.
Replikatsioon
Eukarüootsed rakud vahelduvad kasvu ja jagunemise vahel ning kasvufaasis replitseeritakse DNA. DNA siseneb pingevabasse olekusse, mis võimaldab juurdepääsu DNA polümeraasile - ensüümile, mis kopeerib iga ahela. Teine ensüüm, helikaas, eraldab kõigepealt kaks puistu piirkonnas, mida nimetatakse replikatsiooni alguspunktiks. Iga ahel töötab uue ahela mallina koos nukleotiidialuste komplementaarse järjestusega. Polümeraasi molekuli ümbritsev replikatsioonimull liigub kopeerimise ajal mööda iga DNA ahelat. Vanad ja uued kiud lukustuvad mulli tagaosas kokku.
Ajastusnõuded
DNA polümeraas võib transkribeerida eukarüootseid kromosoome kiirusega umbes 50 aluspaari sekundis. Kui kromosoomil oli ainult üks replikatsiooni alguspunkt, kulub ühe DNA spiraali kopeerimiseks umbes kuu. Mitme päritolu abil saab rakk 720-kordse kiirendusega helixi reprodutseerida umbes tunniga. Protsessi käigus moodustuvad igas kromosoomis korduvad replikatsioonimullid väikese pikkusega DNA-st, mis seejärel splaissitakse kokku, saades valmistoote. Mitme päritolu eeliseks on see, et see võimaldab suhteliselt kiiret rakkude jagunemist ja organismi kasvu. Näiteks peaks emal enne sünnitust 540 aastat loote kandma, kui ta peaks sõltuma iga kromosoomi ühest replikatsiooni alguspunktist.