replikatsioonid

Replikatsioonid ehk DNA replikatsioon on bioloogiline protsess, mille käigus geneetiline materjal kopeeritakse täpselt enne rakujagunemist. See on vajalik nii rakkude jagunemisel kui ka geneetilise info järglastele edasikandmisel.

Mootor ja mehhanism: replikatsioon algab kopeerimisalgusaadval (origins of replication), mida kutsutakse sageli origini paikademeks. Prokarüootides on tavaliselt üks või paar kopeerimisalgust, eukarüootidel aga tuhandeid originaale. DNA helikaas (helicase) avab kahe ahela duplexi, primaas (primase) sünteesib RNA primerid ning DNA polümeraasid lisavad uut DNA-d. Esimene aheline niit (leading strand) kasvab pidevalt, teisel, lagging strandil, sünteesitakse Okazaki fragmentidena, mida ühendab ligase. Protsessi kulgu korrigeerivad eksoneuklaas-aktiivsed DNA polümeraasid ja hilisem paranduste mehhanismid, näiteks mismatch repair. Selles töös osalevad lisaks demonstreeritavad komponendid nagu sliding clamp (PCNA) ja topoisomeraasid, mis hõlbustavad ja kaitsevad replikaatorite edenemist.

Eukarüoodid vs prokarüoodid: prokaryootide kopeerimine on lihtsam ja sageli ühe origini kontrollitud; eukarüootidel on mitmed origionid ja koordineeritud replikaatorid, mis tagavad sünnituste korrektse ajastuse ja koostoimetamise raku tsükliga. Telomeraalse DNA lühenemine somaatilistes rakkudes on seotud vananemisega ning seda reguleerib telomerase.

Muud kontekstid: rolling-circle replikatsioon esineb plasmididel ja mitmetel viirustel; in vitro replikatsioon realiseeritakse peamiselt PCR-ks kasutatavate DNA polümeraasidega.

Kokkuvõte: replikatsioon on elusale keskne, väga täpne protsess, mis tagab geneetilise teabe järglastele õigesti edasiandmise ja evolutsioonilise potentsiaali.