Quá trình nhân đôi ADN là quá trình tổng hợp hai phân tử ADN mới có cấu trúc giống với tế bào mẹ ban đầu đó là do quá trình nhân đôi diễn ra theo các nguyên tắc:
- Nguyên tắc bán bảo toàn (giữ lại ½)
- Nguyên tắc bổ sung: A lk T, G lk X
- Nguyên tắc nửa gián đoạn
1. Các bước của cơ chế tự sao
Bước 1: Tháo xoắn:
- Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y và để lộ ra 2 mạch khuôn, trong đó một mạch có đâu 3’-OH, còn mạch kia có đầu 5’-P.
Bước 2: Tổng hợp sợi mới:
- Enzim ADN-pôlimeraza lần lượt liên kết các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung. (Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’)
- Trên mạch khuôn có đầu 3’-OH thì mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’→ 3’cùng chiều với chiều tháo xoắn,
- Trên mạch khuôn có đầu 5’-P thì mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn gọi là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’→ 3’ ngược chiều với chiều tháo xoắn, sau đó các đoạn này được nối lại với nhau tạo thành mạch mới nhờ enzim nối ADN - ligaza.
Bước 3: Hình thành ADN con:
- Mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn (một mạch được tổng hợp và một mạch cũ của phân tử ban đầu) đóng xoắn lại với nhau tạo thành hai phân tử ADN con
5. Kết quả
- Từ 1 phân tử ADN mẹ ban đầu → tự sao 1 lần → 2 ADN con.
- 2 ADN con giống hệ nhau và giống ADN mẹ ban đầu.
- ADN con có 1 mạch đơn mới với 1 mạch đơn cũ của ADN mẹ.
=> Do nguyên tắc bổ sung và bán bảo toàn, phải có 1 mạch của mẹ thì mới tạo ra được ADN con, và các nuclêôtit lắp ráp theo đúng nu bổ sung của nó.
Mặt khác, còn có các enzim làm nhiệm vụ sửa chữa các sai sót trong nhân đôi nên các sai sót ít xảy ra.
