La replicazione del DNA è il processo che copia il DNA in una cellula. Dopo che la replicazione è completa, la cellula si divide, formando due cellule figlie identiche. Questo processo è importante per la sostituzione delle cellule danneggiate o morte e per la corretta formazione dei gameti necessari per la fertilità. Errori nella replicazione del DNA possono portare a malattie, incluso il cancro.
Replicazione del DNA
La replicazione del DNA è la copia del DNA all'interno del nucleo di una cellula in modo che siano presenti due copie complete. Ciò si verifica prima che una cellula si divida. Due copie del DNA di una cellula devono essere presenti prima che una cellula si divida in modo che ciascuna delle due cellule figlie risultanti abbia ciascuna una copia completa del DNA della cellula. Qualsiasi errore nel processo di replica può comportare che le due cellule figlie ricevano copie leggermente diverse del DNA.
Divisione cellulare
La divisione cellulare e la replicazione del DNA sono controllate dal ciclo cellulare. Durante il ciclo cellulare, le cellule crescono, replicano il loro DNA, subiscono più crescita e si dividono. Il ciclo cellulare è necessario per sostituire le cellule morte o danneggiate. È particolarmente importante nei tessuti che hanno un elevato ricambio di cellule, come pelle e capelli. Il ciclo cellulare non può progredire e le cellule non possono dividersi senza il completamento della replicazione del DNA.
Meiosi e fertilità
La meiosi è un tipo specializzato di divisione cellulare che si traduce in gameti o cellule sessuali. I gameti sono cellule uniche perché contengono solo uno dei cromosomi accoppiati di ciascuna cella, mentre tutte le altre cellule del corpo ne contengono due. Ciò è necessario perché quando i gameti si fondono durante la fecondazione, lo zigote risultante deve contenere due di ciascun cromosoma: uno della madre e uno del padre. La meiosi inizia con la replicazione del DNA e la divisione di una cellula germinale - in questa fase, proprio come la mitosi. Le cellule figlie risultanti poi si dividono di nuovo, con le coppie di cromosomi che si dividono nelle nuove cellule figlie. È quindi necessaria una corretta replicazione del DNA per la formazione dei gameti e la fertilità.
Errori di replica
Gli errori possono verificarsi durante la replicazione del DNA, con conseguente ingestione del DNA del nucleotide sbagliato nella nuova copia del DNA. Sebbene questi errori possano essere innocui, possono anche causare gravi mutazioni, portando alla creazione di proteine mutate. Queste proteine mutate possono causare malattie, a seconda che la mutazione causi un cambiamento nella funzione della proteina. Una mutazione in un gene che regola la crescita e la sopravvivenza delle cellule e può provocare il cancro, permettendo alle cellule di crescere e moltiplicarsi senza controllo.