Sisältö
DNA-replikaation tarkoituksena on luoda tarkkoja kopioita DNA: sta soluun. Kun replikaatio on valmis, solu jakautuu, jolloin muodostuu kahdeksi identtiseksi tytärsoluksi. Tämä prosessi on tärkeä vaurioituneiden tai kuolleiden solujen korvaamiselle sekä hedelmällisyyteen tarvittavien sukusolujen muodostumiselle. Itse asiassa DNA: n replikaation merkitystä on vaikea yliarvioida. DNA-replikaation virheet voivat johtaa sairauksiin, mukaan lukien syöpä, tärkeä aihe replikaatiobiologian alueella.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
DNA: n replikaatio on välttämätöntä käytännössä kaikille kehosi biologisille toiminnoille. Replikointivirheet voivat johtaa vakaviin sairauksiin.
DNA kopiointi
DNA-replikaatio on DNA: n kopioiminen solun ytimessä siten, että läsnä on kaksi täydellistä kopiota. Tämä tapahtuu ennen kuin solu jakaa. Kaksi kopiota solun DNA: sta on oltava läsnä ennen kuin solu jakautuu, jotta molemmilla tuloksena olevista kahdesta tytärsolusta olisi kullakin yksi täysi kopio solun DNA: sta. Mahdolliset virheet replikaatioprosessissa voivat johtaa siihen, että kaksi tytärsolua vastaanottaa hiukan erilaisia kopioita DNA: sta.
Solujako
Solujakauma ja DNA: n replikaatio säädetään solusyklillä. Solusyklin aikana solut kasvavat, replikoivat DNA: taan, kasvavat lisää ja jakautuvat. Solusykli on tarpeen kuolleiden tai vaurioituneiden solujen korvaamiseksi. Se on erityisen tärkeä kudoksissa, joissa on suuri solujen vaihtuvuus, kuten iho ja hiukset. Solusykli ei voi edetä eikä solut voi jakaa ilman DNA: n replikaation loppuun saattamista.
Meioosi ja hedelmällisyys
Meioosi on erikoistunut solujakautumisen tyyppi, joka johtaa sukusoluihin tai sukupuolisoluihin. Sukusolut ovat ainutlaatuisia soluja, koska ne sisältävät vain yhden jokaisesta soluista parilliset kromosomit, kun taas kaikki muut kehon solut sisältävät molemmat kaksi. Tämä on välttämätöntä, koska kun sukusolut sulautuvat hedelmöityksen aikana, tuloksena olevan tsygootin on sisällettävä kaksi jokaisesta kromosomista - yksi äidistä ja toinen isästä. Meioosi alkaa DNA: n replikaatiolla ja sukusolujen jakautumisella - tässä vaiheessa, kuten mitoosilla. Tuloksena olevat tytösolut jakautuvat sitten kukin uudelleen, kromosomiparien ollessa erillään uusiksi tytärisoluiksi. Siksi sukusolujen muodostumiseen ja hedelmällisyyteen tarvitaan DNA: n oikea replikaatio.
Replikointivirheet
DNA-replikaation aikana voi tapahtua virheitä, jotka johtavat väärän DNA-nukleotidin sisällyttämiseen uuteen DNA-kopioon. Vaikka nämä virheet voivat olla vaarattomia, ne voivat myös aiheuttaa vakavia mutaatioita, mikä johtaa mutatoituneiden proteiinien syntyyn. Nämä mutatoituneet proteiinit voivat aiheuttaa sairauksia riippuen siitä, aiheuttaako mutaatio muutoksen proteiinin toiminnassa. Mutaatio geenissä, joka säätelee solujen kasvua ja selviytymistä ja voi aiheuttaa syöpää, jolloin solut voivat kasvaa ja lisääntyä tarkistamatta.