replikaatiovirheiden

Replikaatiovirheet ovat DNA:n replikaation aikana syntyviä virheitä. Replikaatio on yleensä erittäin tarkkaa, ja suurin osa virheistä havaitaan ja korjataan välittömästi. Kun korjausjärjestelmät toimivat, virheiden kokonaismäärä on hyvin pieni; arvioiden mukaan noin yksi virhe miljardia kopioitua emästä.

Yleisimmät virheet ovat substituatiot (emäksen vaihtuminen toiseen) sekä insertiot ja deleetiot eli lisäykset ja poistot. Toistuvilla DNA-alueilla replikaatio voi lipsua, mikä voi johtaa pieniä lisäyksiä tai poistoja sekä microsatellien muutoksiin. Näin replikaatio voi tuottaa mutaatioita sekä koodistossa että ei-koodisessa DNA:ssa.

Korjausmekanismit minimoivat virheet. Ensin replikaation aikana toimii polymeraasin 3'→5' ekskursionopeus (proofreading), joka poistaa virheellisen emäksen. Lisäksi virheet korjaa mismatch repair -järjestelmä: bakteereissa ja eukaryooteissa eri alajärjestelmien avulla korjaavat replikaation jälkeisiä virheitä. Tärkeää on myös base excision repair (BER) ja nucleotide excision repair (NER), jotka hoitavat vaihtelevia DNA-vaurioita ja suuria vaurioita. Translesion-synteesi mahdollistaa vaurion ohittamisen ohittamalla vaurion polun, mutta lisätä mutaatioiden riskiä.

Replikaatiovirheillä on keskeinen rooli genomien vakaudessa ja evoluutiossa. Suurin osa virheistä korjataan, mutta epäonnistuneet korjaukset voivat johtaa mutaatioihin, joiden seuraukset vaihtelevat neutraalista haitalliseen. Somatic mutaatiot voivat edistää syöpää, kun taas periytyvät mutaatiot voivat vaikuttaa jälkeläisten geenivarastoon.