DNAreplikatie

DNAreplikatie is het proces waarbij een dubbelstrengs DNA-molecuul wordt verdubbeld, zodat twee identieke kopieën ontstaan die elke dochtercel kunnen dienen tijdens celdeling. Het proces is semi-conservatief: elke nieuw gevormde streng is samengesteld uit een oorspronkelijke streng en een nieuw gesynthetiseerde streng.

Initiatie vindt plaats op specifieke oorsprongen van replicatie. Bij bacteriën gebeurt dit meestal op één oriC, bij eukaryoten op meerdere origins die geactiveerd worden in de S-fase. De dubbele helix wordt geopend door helicase en topoisomerase neutraliseert de torsie die ontstaat. Een korte RNA-primer wordt gelegd door primase zodat DNA-polymerasen kunnen starten met synthese. De activiteit en processiviteit van de polymerasen worden ondersteund door een sliding clamp (zoals PCNA bij eukaryoten).

Elongatie verloopt langs twee thema’s. De leading strand wordt continu gesynthetiseerd in 5’→3’ richting, terwijl de lagging strand in korte Okazaki-fragmenten wordt opgebouwd, die later door DNA-ligase aan elkaar worden verbonden. DNA-polymerasen beschikken over proofreading-activiteit, waardoor foutjes tijdens de synthese vaak worden verwijderd. In eukaryoten vervangt en ruimt Pol α de primer uit en vervangt het door DNA via Pol δ en Pol ε, met ligase die Successie van fragmenten afmaakt.

Terminatiet: replication forks passeren en eindigen wanneer ze samenkomen. Bij lineaire chromosomen worden telomeren verkort; in veel cellen gebeurt verlenging door telomerase, vooral in germinale en stamcellen.

DNAreplikatie is nauwkeurig en strikt gereguleerd, essentieel voor erfelijkheid en genome stabiliteit. Fouten kunnen mutaties en genome instability veroorzaken, met mogelijke gevolgen voor gezondheid en ziekte.