ASAM NUKLEAT dan REPLIKASI Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si. Laboratorium Biokimia Fakultas Biologi UGM

Tersusun atas gula (deoksiribosa), fosfat dan basa Penemuan Struktur DNA DNA = Deoxyribose nucleic acid Tersusun atas gula (deoksiribosa), fosfat dan basa

Penemuan Struktur DNA Struktur ditemukan pada tahun 1953 oleh James Watson dan Francis Crick

Penemuan Struktur DNA Rosalind Franklin’s DNA image “Chargoff’s rule” A = T & C = G

Pembelahan sel dan Replikasi DNA Pertumbuhan, perbaikan, replacement Sebelum sel membelah, sel harus membentuk dua sel structures, organelles and their genetic information

DNA replication

Nukleotida

Merupakan prekursor / dasar untuk asam nukleat, RNA dan DNA Struktur terdiri dari Basa Gula phosphat

Nukleotida berbeda dengan nukleosida  karena nukleosida tdk mempunyai gugus fosfat Sehingga kita sering menuliskan nukleotida sebagai  Nukleosida monofosfat Nukleosida difosfat Nukleosida trifosfat Tergantung pada jumlah fosfat yg dimiliki Deoksiribonukleotida ditulis dng tambahan “d”  menunjukkan adanya gugus hidroksil pd atom C nomer 2

Terdiri dari 2 golongan : Ribonukleotida Deoksiribonukleotida Jenis nukleotida : Nama tergantung pada basanya Jumlah fosfat yang dimiliki Adenin AMP, ADP, ATP, dAMP, dADP, dATP Guanin GMP, GDP, GTP, dGMP, dGDP, dGTP Sitosin CMP, CDP, CTP, dCTP, dCDP, dCTP Timin TMP, TDP, TTP, - Urasil UMP, UDP, UTP, dUMP, dUDP, dUTP

Nukleotida mengikat basa nitrogennya pada atom C no Nukleotida mengikat basa nitrogennya pada atom C no. 1, dgn ikatan glikosida Gugus fosfat terikat pada gugus hidroksil atom C no. 5 Kedua kondisi diatas, menyebabkan nukleotida mempunyai sifat sifat: Gugus phosphat  bertindak sbg asam kuat (pKa= 1) Gugus amina dr basa purin dan pirimidine, dpt di protonasi Nukleotida mampu menyerap sinar uv  dapat diukur konsentrasinya

Asam nukleat Merupakan bagian organisme hidup yg sangat penting Membawa informasi genetika yang akan diturunkan / ditransfer dr generasi ke generasi. Semua informasi yg ada dlm sel  DNA Ada 2 macam: Asam deoksiribonukleat : AND / DNA Asam ribonukleat : ARN / RNA Asam nukleat mrpk polimer nukleotida yg dihubungkan dgn ikatan fosfodiester

DNA (DeoxyriboNucleic Acid ) Dikenal sebagai materi genetik Merupakan komponen kromosom Merupakan polimer deoksiribonukleotida yg dihubungkan dengan ikatan fosfodiester Backbone (rangka) terdiri dr: gugus fosfat dan gula yg saling berseling Memiliki orientasi 5’  3’ jk gugus fosfat dr C5 berikatan dgn OH C3

Didalam sel  dalam jalin ganda (double helix) Dimana gugus fosfat berada di luar dan basa nitrogennya di dalam Jalin ganda yg terbentuk bersifat anti parallel  ?

Susunan basa nitrogen pada jalin ganda DNA  tidak random Guanin (G) – Sitosin (C) Adenin (A) - Timin (T) Antara basa nitrogen satu dengan yang lain dihubungkan dengan ikatan hidrogen Watson and Crick : replikasi  sangat mungkin untuk suatu DNA diperbanyak dg informasi yg sama

DNA di dalam sel ditemukan  3 bntk utama Bentuk B Bentuk A Bentuk Z Perbedaanya ?

seperti halnya protein, asam nukleat juga mempunyai struktur primer, sekunder dan tersier asam nukleat mempunyai arah sense Mempunyai individualitas  ditentukan dari urutan basa nitrogennya  disebut sebagai struktur primer Informasi genetik ada pada struktur primer P A 3’ 5’ C P 3’ 5’ G P 3’ 5’ T P 3’ 5’ C ACGTC 3’ P OH 5’

Struktur sekunder Double helix Watson n Crick  menjawab struktur 3D DNA dgn X-ray diffraction pattern : hsl penelitian Rosalind Franklin Mampu menyimpulkan bahwa : mempunyai struktur double helix dengan 10 basa setiap putaran putaran 360, basa Nitrogen A-T , G – C cekukan mayor and minor double helix memutar ke kanan self replication

Semikonservatif pd Replikasi DNA Mekanisme pengkopian DNA  melibatkan pembukaan double helix Setiap rantai menjadi pola / templat untuk pita baru Semi konservatif  apa beda dengan konservatif dan dispersive?

X-ray diffraction : ada 2 macam Yg telah diterjemahkan struktur 3 D nya : B form Bentuk yang umum adalah B form A form  RNA double helix Gugus OH pd RNA  tidak memungkinkan melipat lebih dekat  membentuk A form yang lebih lebar

Dalam kondisi normal (kondisi fisiologis)  DNA relatif stabil Kadang menjadi tidak stabil  krn proses2 replikasi, transkripsi

Disosiasi double helix DNA  denaturasi apabila DNA dipanaskan diatas melting temperaturnya (Tm) maka double helix akan terbuka Tm  tergantung pada rasio (G+C)/(A+T) G/C content dapat dihitung dengan (G+C) / (Total Basa N) x 100%

RNA Ada 4 mcm Hn RNA mRNA rRNA tRNA snRNA

hnRNA  heterogeonous nuclear RNA  merupakan hasil transkripsi langsung dr DNA mRNA  telah mengalami proses posttranskripsi  menghilangkan intron  informasi genetik  dlm btk codon (urutan 3 nukleotida) rRNA  Komponen ribosom dimana translasi berlangsung tRNA  Menerjemahkan kode genetik Menghubungkan antara asam nukleat dengan asam amino  protein snRNA  Small nuclear RNA  membantu proses splicing dalam post transkripsi proses

What are small RNAs Small RNAs are a pool of 21 to 24 nt RNAs that generally function in gene silencing Small RNAs contribute to post-transcriptional gene silencing by affecting mRNA translation or stability Small RNAs contribute to transcriptional gene silencing through epigenetic modifications to chromatin AAAAA RNA Pol Histone modification, DNA methylation The red symbol represents the small RNA. The green symbol with the AAAAA indicates an mRNA. The drawing on the bottom represents double stranded DNA being transcribed by RNA Polymerase to produce a transcript. Association of a small RNA with this transcript helps to target the enzymes that covalently modify chromatin (histone modifying enzymes and DNA methyltransferases) to confer silencing.

RNA silencing - overview DCL MIR gene RNA Pol AAAn AGO MicroRNA -mediated slicing of mRNA and translational repression mRNA siRNA-mediated silencing via post-transcriptional and transcriptional gene silencing MicroRNAs are encoded by MIR genes, fold into hairpin structures that are recognized and cleaved by DCL (Dicer-like) proteins.

siRNAs – Genomic Defenders siRNAs protect the genome by Suppressing invading viruses Silencing sources of aberrant transcripts Silencing transposons and repetitive elements siRNAs also maintain some genes in an epigenetically silent state This image shows the hypersensitive response in a virus-infected tobacco leaf. siRNAs contribute to viral gene silencing. Reprinted by permission from Macmillan Publishers, Ltd: Nature. Lam, E., Kato, N., and Lawton, M. (2001) Programmed cell death, mitochondria and the plant hypersensitive response. Nature 411: 848-853. Copyright 2001.

Transfer RNA (tRNA) composed of  a nucleic acid and a specific amino acid  provide the link between the nucleic acid sequence of mRNA and the amino acid sequence it codes for. An anticodon  a sequence of 3 nucleotides in a tRNA that is complementary to a codon of mRNA Structure of tRNAs

Fungsi biologis DNA sebagai pembawa informasi genetik DNA  komponen dr kromosom Fungsi yang lain: Nukleotida sbg pembawa energi Nukleotida sebagi koensim enzim

METABOLISME ASAM NUKLEAT Metabolisme DNA DNA mempunyai struktur yang stabil sebagai tempat penyimpanan informasi genetik. Selain itu, DNA juga merupakan senyawa yang aktif melakukan proses biokimiawi yang meliputi replikasi (sintesis DNA) dan transkripsi (sintesis RNA). Salah satu keunikan dari DNA yakni merupakan satu-satunya molekul yang mempunyai sistem untuk memperbaiki diri dan mempunyai diversitas dan kompleksitas yang tinggi. DNA dalam proses pelestarian informasi genetik mampu melakukan penataan (pengaturan kembali) secara kolektif dengan materi DNA lainnya melalui proses rekombinasi (penggabungan). Penataan tersebut dalam rangka memelihara tingkat diversitas sifat menurun (genetik) dengan memfasilitasi kombinasi allel (bentuk alternatif suatu gen) yang baru.

ORGANISASI MATERI GENETIK Pengertian Istilah dalam Mahami Materi Genetik Materi Genetik: DNA sebagai senyawa pembawa informasi yang dapat diturunkan Gen : Unit terkecil pembawa sifat yang dapat diturunkan Allel : struktur lain dari gen (gen yang sama tetapi urutan nukleotidanya bisa berbeda) Genom : Total gen (DNA) yang ada dalam sel Kromosom: Struktur kemasan DNA yang bergabung dengan protein histon dan nampak jelas pada saat sel akan membelah (eukariotik) Kromatid: 2 set struktur kemasan DNA yang menyusun kromosom (1 kromosom terdiri dari 2 kromatid) Kromatin: kenampakan DNA pada saat sel sedang dalam kondisi interfase (pada fase ini terjadi proses transkripsi atau replikasi)

“Kromosom” E. coli yang sudah selesai dipetakan

Inti sel eukariotik sebagai tempat penyimpanan dan metabolisme materi genetik DNA dan RNA (asam nukleat)

Dogma aliran informasi genetik. Anak panah kuning (terang) menunjukkan kasus yang umum terjadi, sedangkan anak panah biru (gelap) untuk kasus yang khusus (umumnya terjadi dalam virus RNA)

Replikasi DNA Proses replikasi DNA merupakan salah satu sistem hayati yang menggunakan template (cetakan) molekul untuk membantu sintesis senyawa makromolekul. Struktur DNA merupakan jalin ganda dimana salah satu jalin merupakan pasangan yang komplemen dari jalin yang lainnya. Kondisi ini memungkinkan peranannya sebagai cetakan untuk proses replikasi dan transmisi (perpindahan) informasi genetik.

Beberapa pemahaman umum dalam replikasi DNA: Replikasi semi konservatif untuk menjelaskan bahwa sintesis DNA menghasilkan jalin DNA anakan yang terdiri dari jalin DNA lama dan DNA baru

Aliran informasi dari gen menjadi protein pada eukariotik.

Replikasi DNA terjadi secara dua arah yang dimulai pada daerah tempat dimulainya replikasi (origin). Mekanisme ini dapat diamati pada bakteria (E. coli)

Beberapa visualisasi mekanisme replikasi DNA plasmid yang telah dilabel dengan unsur radioisotop H3 (tritium)

Proses replikasi berjalan dengan dua mekanisme pemanjangan rantai: leading dan lagging. Hal ini terjadi karena arah sintesis DNA dimulai dari ujung 5’ DNA baru atau ujung 3’ DNA template

DNA Polimerase Enzim DNA polimerase berperan dalam mengkatalisasi sintesis DNA terutama pada proses replikasi DNA. DNA polimerase yang pertama kali ditemukan adalah DNA polimerase I yang diisolasi dari E. coli. Proses sintesis DNA dengan cara penambahan nukleotida pada gugus hidroksil 3’, sehingga jalin yang bertambah adalah arah 5’  3’. Untuk memulai sintesis, DNA polimerase I, memerlukan adanya DNA cetakan (template) dan primer. Primer adalah segmen pendek (oligonukleotida) RNA (sintesis secara in vivo) atau DNA (sintesis secara in vitro) yang merupakan awal jalin baru yang komplemen dengan gugus 3’ hidroksil tempat nukleotida baru ditambahkan.

Karateristik DNA polimerase DNA polimerase bekerja sangat akurat (teliti). Sebagai materi penyimpan informasi genetik, replikasi harus berlangsung dengan ketelitian yang sangat tinggi. Pada E. coli hanya terjadi sekali setiap 109 – 1010 penambahan nukleotida, sedangkan kromosom E. coli hanya 4,7 x 106 pasang basa (base pair atau bp), sehingga kesalahan yang terjadi adalah sekali dalam 1.000 - 10.000 kali replikasi. Berdasarkan percobaan in vitro, kesalahan terjadi selama sintesis DNA adalah sekali setiap 104 – 105 bp yang disebabkan perubahan spontan dari basa nukleotidanya. Perbedaan yang terjadi selama sintesis DNA in vitro dan in vivo menunjukkan bahwa enzim DNA polimerase mempunyai fungsi lainnya yakni sebagai proof reading (koreksi pembacaan). Mekanisme pengoreksian kembali tersebut dilakukan oleh kerja enzim 3’  5’ eksonuklease yang akan memotong nukleotida baru yang tidak komplemen/cocok dengan cetakannya.

- DNA polimerase III berfungsi dalam proses replikasi Jenis DNA polimerase Ada tiga macam DNA polimerase yang ditemukan pada E. coli. Ketiga jenis tersebut yakni: DNA plimerase I yang berfungsi sebagai tempat untuk membersihkan (clean-up) dari primer RNA. DNA polimerase II berfungsi dalam memperbaiki DNA yang urutannya keliru - DNA polimerase III berfungsi dalam proses replikasi Struktur DNA polimeras III pada bakteri

DNA polimerase pada eukariotik: DNA polimerase , terdiri dari empat subunit yang mempunyai aktivitas polimerase dan primase. DNA polimerase , terdiri dari dua subunit yang mempunyai aktivitas eksonuklease untuk pembacaan ulang nukleotida. DNA polimerase , kemungkinan mempunyai aktivitas yang sama dengan DNA polimerase  terutama pada saat memperbaiki urutan DNA yang salah (DNA repair) Pada prinsipnya kerja DNA polimerase eukariotik mirip dengan prokayotik

Sekuen DNA pada lokasi daerah origin of replication (ORI) yakni tempat awal dimulainya replikasi DNA

Pemanjangan rantai DNA dengan cara menggabungkan ujung 3’ dari rantai yang sedang terbentuk dengan ujung 5’ dari nukleotida dan terjadi pelepasan gugus fosfat anorganik.

Pada rantai lagging, sintesis fragmen Okazaki pada jalin DNA dari ujung 3’ ke 5’, sedang arah sintesis dari 5’ ke 3’. Beberapa jenis protein terlibat dalam proses replikasi, al.: topoisomerase, primase, helikase DNA.

Primosom merupakan kompleks yang terdiri dari DNA helicase dan DNA primase. DNA helicase berfungsi membuka jalin ganda, sedang primase memberikan tempat dimulainya sintesis fragmen Okazaki

DNA primase akan bergabung dengan DNA polimerase untuk menunjukan tempat diawalinya sintesis DNA baru dari fragmen Okazaki.

DNA primase akan bergabung kembali dengan DNA helicase untuk membentuk fragmen Okazaki baru

Mekanisme sintesis DNA yang terjadi pada jalin leading dan lagging.

Primer RNA yang digunakan untuk mengawali sintesis DNA pada rantai lagging akan didegradasi oleh aktivitas eksonuklease 5’ 3’ dari DNA polimerase I dan diganti dengan DNA dengan menggunakan enzim yang sama. Celah yang masih ada akan disambung oleh enzim ligase.

Mekanisme kerja enzim ligase.

Terminasi pada replikasi kromosom E. coli. Urutan terminus (Ter) pada kromosom memiliki posisi yang terdiri dari dua kluster yang orientasinya berlawanan.

Pada akhir proses replikasi kedua DNA kromosom yang baru saja secara komplit disintesis akan membentuk daerah yang masih bertautan. Daerah tsb DNA saling bertautan sebagai lilitan dua DNA baru. Dengan enzim topoisomerase IV maka kedua jalin tsb dapat dipisahkan dan terpisah menjadi dua kromosom.

Rekombinasi DNA Integrasi dan penyisipan DNA lamda (λ) bakteriofag pada kromosom pada sisi targetnya.

Protein Kromosomal Protein kromosomal: Histon: Protein Non-Histon Histon: molekul kecil dengan kandungan asam amino bermuatan positive yang tinggi yaitu lysine dan arginin yang mengikat DNA sangat erat

Histon Ada 5 macam histon yang dibagi menjadi 2 group: Histon nukleosomal: Protein kecil terdiri atas 102-135 asam amino Bertanggung jawab mengikat DNA menjadi Nucleosom Histon ini terdiri atas: H2A, H2B, H3 dan H4 (H3 dan H4: “Highly Conserved”) Histon H1: Lebih besar berisi 220 asam amino dibanding Histon Nukleosom “less conserved” Urutan asam amino bervariasi dari organism yang satu dengan yang lain Pada sel darah merah burung histon H1 ini diganti dengan histon spesial yang disebut sebagai H5

A Pol-DNA I Pol-DNA II Pol-DNA III Subunit 1 >> 4 >> 10 Mr 103 000 88 000 900 000 3’-5’ eksonuklease Ada 5’-3’ eksonuklease Tidak ada Kec. Polimerisasi 16-20/det 7/det 250-1000/det Jml mol per sel 400 ? 10-20

Bentuk Heliks Ganda DNA Bentuk heliks ganda DNA yang memutar kekanan ada 2 macam: DNA bentuk B = B-DNA Panjang satu putaran heliks penuh 3,4 nm, 10 nukleotida, diameter heliks 2,0 nm, jarak tumpukan basa 0,34 nm Merupakan struktur Watson-Crick Bentuk ini biasa dijumpai pada sel hidup DNA bentuk A = A-DNA Bentuk ini lebih gemuk disbanding bentuk B terdapat 11 basa pada setiap putaran, jarak antara dua basa 0,24 nm Terdapat pada larutan sedikit air (dehidrasi), bentuk ini juga terdapat pada waktu transkripsi, heliks ganda DNA-RNA

Bentuk Heliks Ganda DNA (lanjt.) Struktur ganda DNA yang memutar kekiri disebut bentuk Z = Z-DNA Bentuk ini lebih langsing dibandingkan dengan bentuk A maupun bentuk B-DNA, jarak antara dua basa yang tertumpuk 0,38 nm dan terdapat 12 basa setiap putaran Fungsinya belum diketahui Bentuk ini dijumpai baik pada sel prokariotik maupun eukariotik

Biosintesis DNA Bahan dasar: Deoxyribonucleosida 5’biphosphate Enzim-enzim: Polymerase DNA I, II, III; Ligase DNA Reaksi: (DNA)n residues + dNTP  (DNA)n+1 + PPi Syarat terjadi pemanjangan rantai: Ada semua 4 macam deoxyribonucleosida 5’biphosphate (dATP, dGTP, dTTP, dCTP) dan ion Mg Harus ada rantai DNA pemula (‘primer’) dengan ujung 3’-OH bebas “DNA template” Note: Tidak terjadi reaksi kalau yang ditambahkan nucleoside diphosphat Pemanjangan rantai berlangsung dengan arah 5’  3’

Polimerase DNA Polimerase DNA adalah “template-directed enzyme” Karena polimerase DNA mengatalisis ikatan phosphodiester hanya kalau basa pada nucleotide yang datang adalah pasangan basa pada pita template-nya

A 3’ – 5’ exonuklease 5’ – 3’ exonuklease Menghidrolisa DNA dari ujung 3’ –OH MenghidrolisaDNA dari ujung 5’-fosfat Nukleotida yang diambil harus mempunyai gugus 3’-OH bebas Pemotong pada ujung 5’ atau beberapa residu dari ujung 5’ Tidak/ bukan bagian ‘double helix’ DNA ada dalam DNA ‘duoble helix’ ‘Proof reading action’ Pembetulan baik salah pasangan basa pada replikasi DNA maupun kesalahan ‘thymine dimer’

Fragmen Okazaki Potongan/ fragment DNA terdiri atas 1000 – 2000 nukleotida (prokariot), pada eukariot terdiri atas 100-200 nukleotida untuk membentuk ‘lagging strand ’ pada replikasi DNA Untuk sintesis perlu primer = RNA Pembentukan primer butuh Enzim Primase Primer/ RNA ini dibuat dengan arah 5’ – 3’ sampai 10 nukleotida Pada ujung 3’ ditambahkan nukleotida oleh enzim DNA Polymerase III Setelah selesai primer  RNA dihilangkan oleh aktifitas eksonuklease 5’ – 3’

Enzim Ligase Menyambung rantai DNA Memerlukan gugus OH pada ujung 3’ bebas gugus Fosfat pada ujung 5’ bebas Membutuhkan tenaga : Bacteri berupa NAD+ Mammalia & bacteriophage T4 berupa ATP

Polymerase RNA Terdapat 3 macam polymerase RNA pada eukariotik: Polimerase RNA I berperan biosintesis ribosomal RNA Polimerase RNA II berfungsi sintesis mRNA Polimerase RNA III berfungsi sintesis tRNA dan 5S rRNA

Polymerase RNA (lanjt.) mRNA eukariotik Ada 3 tanda penting pada mRNA eukariotik : mRNA eukariotik monogenic, mRNA prokariotik poligenik Pada ujung 3’mRNA eukariotik mempunyai ekor poli-A sebanak 100 sampai 200 residu A Pada ujung 5’ mRNA eukariotik terikat residu 7-methyl-guanosin hnRNA: Heterogenous Nuclear RNA Merupakan campuran mol RNa yang panjang Lebih panjang dari mRNA Berisi urutan ‘nontrnaslated RNA’ yang merupakan pasangan urutan basa intron

Polymerase RNA (lanjt.) snRNA Terdiri atas 100 unit nukleotida Basa pada snRNA merupakan pasangan basa pada bagian ujung intron Berfungsi menghilangkan intron

Sintesis RNA Membutuhkan: RNa Poly  enzim ‘DNA directed RNA polymerase’ 4 macam ribonucleosida 5’ – triphosphat : ATP, GTP, UTP, CTP Mg2+ RNa polymerase membutuhkan DNA untuk aktivitasnya (DNA rantai ganda  paling aktif) Pemanjangan dengan arah 5’  3’ DNA dikopi dengan arah 3’  5’ Untuk dapat dikopi DNA mengurai pada tempat tertentu  ‘bubble’ Pada E.coli  17 basa tidak terjalin  terurai ke depan dan yang ditinggalkan dijalin/ dipilin kembali

Sintesis RNA (lanjt.) Dua rantai DNA dengan urutan yang berbeda mempunyai fungsi yang berbeda pula: “Non-tempate strand”  “coding strand” tidak berfungsi (langsung) pada transkripsi dan sintesis protein RNA untuk template-nya RNA  ‘template strand’ “(-) strand” Rantai DNA pasangannya  ‘non template strand’ “(+) strand”

Terminasi Pada Eukariot belum diketahui dengan jelas Pada E. coli : Ada 2 kelas signal terminasi (Terminator) : Protein Rho dan protein Rho-independent Protein Rho : - Terminator ini mempunyai aktifitas RNA- DNA helikase, untuk bekerjanya butuh ATP - Mungkin berfungsi merusak / mengganggu hybrid RNA-DNA - ATP dihidrolisa oleh protein Rho terminasi

Terminasi (lanjt.) Protein Rho-independent : Terdiri atas 2 pola : urutan yang merupakan Self-Complementary 15-20 nukleotida sebelum RNA berakhir urutan basa adenylat pada DNA template ditranskrip menjadi uridylat pada RNA Urutan jepit rambut ini mengganggu sebagian hybrid RNA-DNA

Terminasi (lanjt.) Tiga gambaran terjadinya terminasi : gangguan hybrid RNA-DNA penghentian peran RNA polymerase, akibat terhalangnya tusuk/ jepit rambut ketidakstabilan daerah Uridilat – Adenilat

A A

(DNA Review) Watson and Crick discovered the structure of DNA in 1953 Shape of DNA is a double helix “helix” = spiral

A chromosome is made of: Chromosome Structure A chromosome is made of: DNA wrapped around proteins called Histones ( DNA + Histones = “nucleosomes” )

(DNA Review) DNA is made up of Nucleotides Nucleotides have 3 parts: sugar (in DNA, the sugar is deoxyribose) phosphate group base

2 Types of Nucleotides: Pyrimidines: Cytosine and Thymine Purines: contain 1 ring Cytosine and Thymine (* pYrimidine bases have Y’s in them! ) (* longer word  smaller molecule ) Purines: contain 2 rings Adenine and Guanine (* PUREines are “pure” with no Y’s in them! ) (* shorter word  bigger molecule)

Base Pairing Adenine pairs with Thymine Cytosine pairs with Guanine

What holds Bases together? - hydrogen bonds! C and G – need 3 bonds A and T – need 2 bonds

2 bonds 3 bonds

DNA Replication Steps: 1. “Unzipping” DNA Helicase unwinds the DNA (it makes it flat, so it’s not twisted anymore) Hydrogen bonds break between the base pairs “Replication Fork” = the place where strands start to separate

2. “Parent Strands” act like a template (they act like a guide, so the matching bases know where to go) 3. DNA Polymerase (the “helper”) - puts ‘free’ bases on the parent strands - the bases form new strands of DNA 4. Finished! Now there are two identical pieces of DNA

Enzymes Involved in DNA Replication: (the Helpers) * “polymer” = a chain of many similar pieces (DNA is a polymer. It is a chain of nucleotides.) DNA Polymerase – - it creates a polymer of DNA - it proofreads the new DNA DNA Helicase - it unwinds the double helix

Parent Strands = RED Newly Synthesized Strands = BLUE

http://www. teachersdomain http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/gen/dnaworkshop/index.html