replikaatiovirheistä

Replikaatiovirheet ovat DNA:n replikaation aikana syntyviä virheitä, jotka johtavat uusien DNA-ketjujen virheelliseen kopioitumiseen. Replikaatio tapahtuu jokaisen solun jakautuessa, ja DNA-polymeraasi rakentaa uuden ketjun mallina käytetyn vanhemman kromosomin. Vaikka polymeraasit omaavat oikolukutoiminnon (proofreading) ja mismatch repair -järjestelmä korjaa suurimman osan virheistä, osa replikaatiovirheistä jää pysyviksi mutaatioiksi. Tällaiset mutaatiot voivat olla neutraaleja, haitallisia tai harvoin hyödyllisiä evoluution kannalta.

Yleisimpiä replikaatiovirheitä ovat virheellinen nukleotidin lisäys (misincorporation) sekä insertio- tai deleetio-virheet toistuvissa DNA-sekvensseissä, joita kutsutaan slippageiksi. Lisäksi replikaation esteiden aiheuttamat pysähtymiset sekä replikaatioon liittyvä rekombinaatio voivat johtaa virheelliseen kopiointiin. Ulkoiset tekijät, kuten ionisoiva säteily, kemikaalit ja oksidatiivinen stressi, voivat lisätä virheiden syntymisen todennäköisyyttä.

Korjausmekanismit: proofreading ja mismatch repair ovat keskeisiä vähentäessään replikaatiovirheitä. BER (base excision repair) ja NER (nucleotide excision repair) korjaavat erilaista DNA-vauriota sekä replikaation aikana että sen jälkeen. Häiriöt näissä järjestelmissä voivat lisätä mutaatiorytmiä; esimerkiksi MMR:n puutteet liittyvät microsatellite-instabiliteettiin ja lisäsyöpäriskiin kuten Lynch-oireyhtymään.

Merkitys: replikaatiovirheet ovat sekä evoluution lähde että taustatekijä monille sairauksille, erityisesti syövälle. Suurin osa virheistä on neutraaleja, mutta niiden kasaantuminen voi johtaa genomisen instabiilisuuden ja solujen kontrollin menetykseen. Solut hyödyntävät tarkistusmekanismeja minimoidakseen virheiden vaikutukset.