Inhoud
Het doel van DNA-replicatie is het maken van nauwkeurige kopieën van DNA in een cel. Nadat de replicatie voltooid is, deelt de cel zich en vormt zich tot twee identieke dochtercellen. Dit proces is belangrijk voor het vervangen van beschadigde of dode cellen en voor de juiste vorming van gameten die nodig zijn voor de vruchtbaarheid. In feite is het belang van DNA-replicatie moeilijk te overschatten. Fouten in DNA-replicatie kunnen leiden tot ziekten, waaronder kanker, een belangrijk onderwerp op het gebied van replicatiebiologie.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
DNA-replicatie is essentieel voor vrijwel al uw biologische functies. Replicatiefouten kunnen leiden tot ernstige ziekten.
DNA-replicatie
DNA-replicatie is het kopiëren van DNA in de kern van een cel zodat er twee volledige kopieën aanwezig zijn. Dit gebeurt voordat een cel zich deelt. Er moeten twee kopieën van het DNA van een cel aanwezig zijn voordat een cel zich deelt, zodat elk van de resulterende twee dochtercellen elk een volledige kopie van het cellen-DNA heeft. Eventuele fouten in het replicatieproces kunnen ertoe leiden dat de twee dochtercellen iets verschillende kopieën van het DNA ontvangen.
Celverdeling
Celdeling en DNA-replicatie worden bestuurd door de celcyclus. Tijdens de celcyclus groeien cellen, repliceren hun DNA, ondergaan meer groei en delen zich. De celcyclus is noodzakelijk voor het vervangen van dode of beschadigde cellen. Het is vooral belangrijk in weefsels met een hoge omzet aan cellen, zoals huid en haar. De celcyclus kan niet vorderen en cellen kunnen niet delen zonder de voltooiing van DNA-replicatie.
Meiose en vruchtbaarheid
Meiose is een gespecialiseerd type celdeling die resulteert in gameten of geslachtscellen. Gameten zijn unieke cellen omdat ze slechts één van elk van de cellen gepaarde chromosomen bevatten, terwijl alle andere cellen in het lichaam er twee van elk bevatten. Dit is nodig omdat wanneer gameten tijdens de bevruchting samensmelten, de resulterende zygote twee van elk chromosoom moet bevatten - een van de moeder en een van de vader. Meiose begint met de replicatie van DNA en deling van een kiemcel - in dit stadium, net als mitose. De resulterende dochtercellen delen zich vervolgens opnieuw, waarbij de paren chromosomen in de nieuwe dochtercellen segregeren. Een goede replicatie van het DNA is daarom vereist voor gametevorming en vruchtbaarheid.
Replicatiefouten
Fouten kunnen optreden tijdens DNA-replicatie, waardoor de verkeerde DNA-nucleotide wordt opgenomen in de nieuwe kopie van DNA. Hoewel deze fouten onschadelijk kunnen zijn, kunnen ze ook ernstige mutaties veroorzaken, wat leidt tot de vorming van gemuteerde eiwitten. Deze gemuteerde eiwitten kunnen ziekte veroorzaken, afhankelijk van of de mutatie een verandering in de functie van het eiwit veroorzaakt. Een mutatie in een gen die celgroei en overleving reguleert en kanker kan veroorzaken, waardoor cellen ongecontroleerd kunnen groeien en vermenigvuldigen.