Replicatie

Replicatie is het proces waarbij informatie, structuren of materie wordt verveelvoudigd. In de wetenschappen wordt de term vooral gebruikt voor twee domeinen: biologie, waar DNA-replicatie de genetische informatie verdubbelt voordat een cel deelt, en informatica, waar data over meerdere locaties wordt gerepliceerd om beschikbaarheid en betrouwbaarheid te vergroten.

DNA-replicatie is semi-conservatief: elke oude streng dient als sjabloon voor een nieuwe complementaire streng. Het proces begint bij oorsprongen van replicatie, waarna helicase de dubbele helix ontwindt; primase levert RNA-primers; DNA-polymerase synthetiseert nucleotiden op de leidende streng richting de voortgang en op de lagging-streng in korte Okazaki-fragmenten. Lagging-fragmenten worden later aan elkaar gezet door ligase. Proofreading en mismatch repair verhogen de nauwkeurigheid. Bij eukaryoten vindt replicatie meestal plaats op meerdere oorsprongen en telomeren krijgen speciale aandacht doordat hun lengte afneemt met elke celdeling.

Datareplicatie in informatica betreft het dupliceren van data over meerdere opslaglocaties om beschikbaarheid, duurzaamheid en herstel na storingen te verbeteren. Belangrijkste typen zijn synchronisatie (synchrone) replicatie, waarbij writes op alle kopieën voltooien voor commit, en asynchrone replicatie, waarbij lag mogelijk optreedt. Architecturen omvatten master-slave, multi-master en peer-to-peer. Consistentie-indelingen variëren van sterk tot eventual; de CAP-theorie beschrijft de onderlinge trade-offs. Implementaties gebruiken logboeken zoals write-ahead logs; conflictoplossing is nodig bij multi-master. Toepassingen vindt men in databases, bestandssystemen en cloudopslag.

Replicatie is cruciaal voor bedrijfscontinuïnteit en wetenschappelijk onderzoek, maar introduceert complexiteit en beveiligingsrisico’s. Keuzes hangen af van vereisten voor beschikbaarheid, performance en consistentie.