DNAreplicatiedynamiek

DNAreplicatiedynamiek verwijst naar de temporele en ruimtelijke patronen van DNA-replicatie tijdens de S-fase van de celcyclus. Het omvat de selectie en activatie van oorsprongen van replicatie, het voortbewegen van de replicatievorken en de interactie tussen DNA-synthese en de chromatinetoestand. Deze dynamiek varieert tussen celtypen, ontwikkelingsstadia en onder stress.

In eukaryoten vindt licentiëring van oorsprongen plaats door een proces waarin ORC, Cdc6 en Cdt1 MCM2-7 licentieert. Bij activatie ontstaan replisomen met helicase en het primase-Polα-complex; Pol ε verlengt de leidende streng en Pol δ de achterliggende streng, terwijl Okazaki-fragmenten door FEN1 en DNA-ligase I worden verwerkt. De voortgang van de replisoom wordt beïnvloed door de chromatinestatus en de beschikbaarheid van nucleotidebaren.

Een kenmerk van DNAreplicatiedynamiek is het replication timing-programma: vroeg gerepliceerde gebieden komen vaak uit euchromatine, laat gerepliceerde uit heterochromatine. Dormante oorsprongen dienen als backups onder stress. Replicatiestress leidt tot stalling van forks; checkpoint-pathways zoals ATR-CHK1 sturen herstart en DNA-schade-respons. BRCA1/2 en RAD51 dragen bij aan fork-stabilisatie en herstart.

Chromatine-regulatie beïnvloedt de snelheid en foutenselectie van replicatie. Nucleosoomheropbouw achter de vork verloopt met histone chaperones zoals CAF-1. Onderzoeksmethoden zoals DNA-combing en sequencing geven inzicht in tempo en initiatiepatronen. Door zijn rol in genoomstabiliteit is DNAreplicatiedynamiek belangrijk voor ontwikkeling en kanker.