DNA রেপ্লিকেশন হলো জীবজগতের সবচেয়ে মঙ্গলজনক পদ্ধতি। প্রকৃত কোষের রেপ্লিকেশন একটি জটিল প্রক্রিয়া। প্রক্রিয়াটি তিনটি শিরোনামে আলোচনা করা যায়। ডবল হেলিক্স পৃথকীকরণ, সম্পূরক শিকল সৃষ্টি এবং নতুন DNA সৃষ্টি।
১। ডবল হেলিক্সকে পৃথকীকরণ
(i) রেপ্লিকেশনের শুরুতে DNA-এর সুনির্দিষ্ট স্থানে ক্ষারক জোড় মুক্ত হয়ে যায় এবং বুদবুদের ন্যায় ori বিন্দু বা রেপ্লিকন বিন্দু বা সূচনা বিন্দু সৃষ্টি হয়। সাধারণত DNA-এর যে স্থানে অ্যাডিনিন ও থাইমিন বেশি থাকে সেখানে ওরি বিন্দু সৃষ্টি হয়। কারণ অ্যাডিনিন ও থাইমিনে দুইটি হাইড্রোজেন (A=T) বন্ধনী থাকে। আদিকোষে একটি এবং প্রকৃতকোষে একাধিক ওরি বিন্দু থাকে।
(ii) প্রথমে হেলিকেজ এনজাইম Ori বিন্দুতে যুক্ত হয় এবং ডবল হেলিক্সের প্যাঁচ খুলতে শুরু করে। এরপর হেলিকেজ এনজাইম ATP থেকে শক্তি নিয়ে হাইড্রোজেন বন্ধনী ভেঙ্গে দেয়। সূত্র দুটি পৃথক হয়ে যাওয়া স্থানে Y আকৃতির গঠন সৃষ্টি হয়। একে রেপ্লিকেশন ফর্ক (Replication fork) বলে।
(iii) প্যাঁচ খোলার পর টান বা আকর্ষণজনিত কারণে পৃথক হওয়া সূত্র দুটি পুনরায় প্যাঁচ পাকিয়ে জড়ো হতে চায়। টপোআইসোমারেজ এনজাইম রেপ্লিকেশন ফর্ক-এর কাছাকছি স্থানে সূত্রটি কেটে দেয়। ফলে সূত্রটির প্যাঁচ তৈরী ও জড়ো হওয়ার আকর্ষণজনিত টান নষ্ট হয়ে যায়। আদিকোষে গাইরেজ এনজাইম সূত্রের প্যাঁচ তৈরী ও জড়ো হওয়ার আকর্ষণজনিত টান নষ্ট করে দেয়। পরবর্তীতে কেটে দেওয়া সূত্রটি পুনরায় জোড়া লাগানো হয়।
(iv) সূত্র দু’টির একটি অপরটির পরিপূরক। তাই হাইড্রোজেন বন্ধনী সৃষ্টি করে পুনরায় সংযুক্ত হতে চায়। Single Strand Binding Protein (SSBP) হাইড্রোজেন বন্ধনী সৃষ্টি হতে দেয় না। ফলে সূত্র দুটি পুনরায় যুক্ত হতে পারে না।
(v) রেপ্লিকেশন ফর্ক দুটি বিপরীত দিকে অগ্রসর হয় এবং মাঝখানের ফাঁকা স্থানে বেলুন বা চোখের মতো গঠন সৃষ্টি হয়। একে রেপ্লিকেশন আই (Replication eye) বা রেপ্লিকেশন বাবল (Replication bubble) বলে। একই সাথে অনেকগুলো রেপ্লিকেশন বাবল তৈরী হয়। বাবলগুলো লম্বা হতে থাকে এবং মিলিত হয়ে সূত্র দুটিকে পৃথক করে। DNA এর সূত্র দুটি পৃথক হয়ে যাওয়াকে পৃথকীভবন বা ডিন্যাচুরেশন বলে।
২। সম্পূরক শিকল সৃষ্টি
(i) RNA প্রাইমেজ এনজাইম সূত্র দুটিকে ছাঁচ হিসেবে ব্যবহার করে এবং ক্ষুদ্র প্রাইমার সৃষ্টি করে। প্রাইমারের ৩ প্রান্তে মুক্ত -OH গ্রুপ থাকে।
(ii) DNA পলিমারেজ এনজাইম প্রাইমারের ৩- OH প্রান্তে নতুন নতুন নিউক্লিওটাইড যুক্ত করে। নিউক্লিওটাইড গুলো ৫-৩ কার্বনমুখী যুক্ত হতে থাকে। ফলে দুইটি নতুন সূত্র সৃষ্টি হতে থাকে। একটি লিডিং (অগ্রগামী) সূত্র এবং অপরটি ল্যাগিং (ধীরগামী) সূত্র।
(iii) যে সূত্রটি রেপ্লিকেশন ফর্ক-এর দিকে বৃদ্ধি পায় তাকে লিডিং সূত্র বলে। লিডিং সূত্র নিরবিচ্ছিন্ন ভাবে প্রতিরুপ সৃষ্টি করে। যে সূত্রটি রেপ্লিকেশন ফর্ক-এর বিপরীত দিকে বৃদ্ধি পায় তাকে ল্যাগিং সূত্র বলে। ল্যাগিং সূত্র জোড়াবিহীন খন্ড খন্ড ভাবে প্রতিরুপ সৃষ্টি করে।
(iv) ল্যাগিং সূত্রের প্রতিটি খন্ডকে ওকাজাকি (Okazaki) বলে। আদিকোষের ওকাজাকি ১০০০-২০০০টি নিউক্লিওটাইড এবং প্রকৃত কোষের ওকাজাকি ১০০-২০০টি নিউক্লিওটাইড দ্বারা গঠিত। জাপানি বিজ্ঞানী রেইজি ওকাজাকি এবং তাঁর স্ত্রী সুনেকো ওকাজাকি ইহা আবিষ্কার করেন।
৩। নতুন DNA সৃষ্টি
(i) এক্সোনিউক্লিয়েজ এনজাইম নতুন সূত্রের সম্পূরক প্রাইমারগুলোকে অপসারিত করে এবং ঐ খালি স্থানগুলো সম্পূরক নিউক্লিওটাইড দ্বারা পূর্ণ হয়।
(ii) নিউক্লিয়েজ এনজাইম দ্বারা ভুল নিউক্লিওটাইড অপসারিত হয় এবং DNA পলিমারেজ এনজাইম দ্বারা সঠিক নিউক্লিওটাইড সংযুক্ত হয়। এই Mismatch repair (MMR)-কে DNA প্রুফ রিডিং বলা হয়। মানুষের প্রতি ১০০০ জিনের মধ্যে মাত্র একটি মিসম্যাচ হতে পারে।
(iii) লাইগেজ এনজাইম ওকাজাকিগুলোকে যুক্ত করে দেয়। পিউরিন এবং পাইরিমিডিন ক্ষারকগুলো হাইড্রোজেন বন্ধনী দ্বারা সংযুক্ত হয়ে যায়। ফলে দুইটি নতুন DNA সৃষ্টি হয়।