Περιεχόμενο
Ο σκοπός της αναπαραγωγής του DNA είναι η δημιουργία ακριβών αντιγράφων του DNA σε ένα κύτταρο. Αφού ολοκληρωθεί η αναπαραγωγή, η κυψέλη διαιρείται σχηματίζοντας δύο ταυτόσημα θυγατρικά κύτταρα. Αυτή η διαδικασία είναι σημαντική για την αντικατάσταση κατεστραμμένων ή νεκρών κυττάρων καθώς και για τον κατάλληλο σχηματισμό των γαμετών που απαιτούνται για γονιμότητα. Στην πραγματικότητα, η σημασία της αντιγραφής του DNA είναι δύσκολο να υπερκεραστεί. Τα σφάλματα στην αναπαραγωγή του DNA μπορεί να οδηγήσουν σε ασθένειες, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου, ένα σημαντικό θέμα στον τομέα της βιολογίας αντιγραφής.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Ο αναδιπλασιασμός του DNA είναι απαραίτητος για σχεδόν όλες τις βιολογικές λειτουργίες του σώματός σας. Τα σφάλματα στην αναπαραγωγή μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρές ασθένειες.
Αναπαραγωγή DNA
Ο αναδιπλασιασμός του DNA είναι η αντιγραφή του DNA εντός του πυρήνα ενός κυττάρου έτσι ώστε να υπάρχουν δύο πλήρη αντίγραφα. Αυτό συμβαίνει πριν διαχωριστεί μια κυψέλη. Δύο αντίγραφα του DNA ενός κυττάρου πρέπει να υπάρχουν πριν από τη διαίρεση μιας κυψέλης έτσι ώστε κάθε ένα από τα δύο θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν θα έχει το καθένα ένα πλήρες αντίγραφο του κυττάρου DNA. Οποιαδήποτε λάθη στη διαδικασία αντιγραφής μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα τα δύο θυγατρικά κύτταρα να λαμβάνουν ελαφρώς διαφορετικά αντίγραφα του DNA.
Κυτταρική διαίρεση
Η κυτταρική διαίρεση και η αντιγραφή του DNA ελέγχονται από τον κυτταρικό κύκλο. Κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, τα κύτταρα αναπτύσσονται, αναπαράγουν το DNA τους, υποβάλλονται σε μεγαλύτερη ανάπτυξη και διαιρούνται. Ο κυτταρικός κύκλος είναι απαραίτητος για την αντικατάσταση νεκρών ή χαλασμένων κυττάρων. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό στους ιστούς που παρουσιάζουν μεγάλη ροή κυττάρων, όπως το δέρμα και τα μαλλιά. Ο κυτταρικός κύκλος δεν μπορεί να προχωρήσει και τα κύτταρα δεν μπορούν να χωριστούν χωρίς την ολοκλήρωση της αντιγραφής του DNA.
Μεΐωση και γονιμότητα
Η μεϊόση είναι ένας εξειδικευμένος τύπος κυτταρικού διαχωρισμού που έχει σαν αποτέλεσμα γαμετά, ή σεξουαλικά κύτταρα. Οι γαμετοί είναι μοναδικά κύτταρα, επειδή περιέχουν μόνο ένα από κάθε ένα από τα χρωμοσωματικά ζευγαρωμένα κύτταρα, ενώ όλα τα άλλα κύτταρα του σώματος περιέχουν δύο από τα δύο. Αυτό είναι απαραίτητο, επειδή όταν οι γαμετοί συγχωνεύονται κατά τη διάρκεια της γονιμοποίησης, ο προκύπτων ζυγώτης πρέπει να περιέχει δύο από κάθε χρωμόσωμα - έναν από τη μητέρα και έναν από τον πατέρα. Η μεϊόσις αρχίζει με την αντιγραφή του DNA και τη διαίρεση ενός γεννητικού κυττάρου - σε αυτό το στάδιο, ακριβώς όπως η μίτωση. Τα προκύπτοντα θυγατρικά κύτταρα στη συνέχεια χωρίζουν εκ νέου, με τα ζεύγη χρωμοσωμάτων να διαχωρίζονται στα νέα θυγατρικά κύτταρα. Επομένως, απαιτείται σωστός αναδιπλασιασμός του DNA για το σχηματισμό γαμετών και τη γονιμότητα.
Σφάλματα αναπαραγωγής
Σφάλματα μπορεί να συμβούν κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA, με αποτέλεσμα το λάθος DNA νουκλεοτίδιο να ενσωματωθεί στο νέο αντίγραφο του DNA. Αν και αυτά τα λάθη μπορεί να είναι αβλαβή, μπορούν επίσης να προκαλέσουν σοβαρές μεταλλάξεις, οδηγώντας στη δημιουργία μεταλλαγμένων πρωτεϊνών. Αυτές οι μεταλλαγμένες πρωτεΐνες μπορούν να προκαλέσουν νόσο, ανάλογα με το αν η μετάλλαξη προκαλεί αλλαγή στη λειτουργία της πρωτεΐνης. Μια μετάλλαξη σε ένα γονίδιο που ρυθμίζει την κυτταρική ανάπτυξη και επιβίωση και μπορεί να προκαλέσει καρκίνο, επιτρέποντας στα κύτταρα να αναπτυχθούν και να πολλαπλασιαστούν ανεξέλεγκτα.