Replikoituminen

Replikoituminen (replikaatio) on solujen geneettisen materiaalin kopioitumisprosessi, jossa DNA:ta kahdentuu kahdeksi identtiseksi molekyyliksi. Prosessi on välttämätön solujen jakautumiselle ja periytyvälle genomin ylläpidolle kaikissa eliöissä.

Alku ja eteneminen: Replikaatio alkaa origosta, eli alkukohdasta, jossa kaksijuosteinen DNA avautuu. Prokaryooteilla on yleensä yksi origon paikka, kun taas eukaryooteilla kromosomeilla on useita origia. Helikaasi avaa kaksijuosteisen DNA:n, muodostaen replikaatiopuun. Primase synteesöi lyhyitä RNA-primereita, joita DNA-polymeraasi käyttää alustana uusien DNA-ketjujen rakentamisessa. Johtava ketju syntetisoidaan jatkuvasti kohti replikaation kulkusuuntaa, kun taas lagging-ketju kasvaa Okazaki-fragmenttien muodossa. Primereiden RNA-poistamisen ja fragmenttien liittämisen suorittavat laktaasi- ja ligaasientsyymit, ja topoisomeraasit vähentävät replikaation aikana syntyvää kierreisyyttä. Prokaryooteilla ja eukaryooteilla replikaatiosta vastaavat eri DNA-polymeraasit, mutta yleinen periaate on sama: replikaatio etenee kahdelta suunnalta origosta ja tuottaa kaksi identtistä DNA-kopioita.

Fidelity ja säätely: Replikaatio on erittäin virheetöntä, sillä DNA-polymeraasit kykenevät testaamaan ja korjaamaan virheitä, ja lisäksi käytössä on virheenkorjausjärjestelmiä (mm. mismatch repair). Replikaation ajoitus ja origien käytön määrä säädellään solusyklin kovakoodatuilla tarkistusmekanismeilla. Eukaryooteilla replikaatio on koordinoitua useiden origien ja replisomien kautta, ja telomeerien kopiointi sekä lopetusvaiheet ovat erityisen tärkeitä.

Merkitys: Replikoituminen on periytyvän genomin vakauden ja solujen kasvun perusta. Virheet tai replikaatiopaine voivat johtaa genomimuutoksiin, mutaatioihin ja mahdollisesti sairauksiin, kuten syöpään.

---