Jaký je účel replikace dna?

DNA replikace, proces, kterým jsou duplikovány genetické informace, nastane, aby se zajistilo, že každá buňka v organismu má úplnou a správnou kopii genomu organismu nebo “knihovnu” genetických dat. K tomu dochází během každé instance buněčného dělení, což je proces, kterým se jednotlivé buňky dělí na dvě buňky. DNA nebo deoxyribonukleová kyselina je chemický řetězec, který existuje ve tvaru dvojité šroubovice. Uspořádání komponentních částí nebo nukleotidů DNA poskytuje kódované instrukce, které řídí téměř každý proces, který se vyskytuje uvnitř organismu. Proces replikace DNA zajišťuje, že každá buňka obsahuje kopii těchto instrukcí a je tedy schopna správně fungovat v organizmu.

Na nejzákladnější úrovni je účelem tohoto procesu duplikovat DNA v každé buňce během každého cyklu buněčného dělení. Jednou z nejdůležitějších částí tohoto procesu je kontrola chyb a korekce. DNA buňky obsahuje pokyny, které řídí produkci bílkovin, růst, polohování a mnoho dalších faktorů. Dokonce i malé chyby v replikaci mohou způsobit potenciálně škodlivé změny v chování buňky. Jako takové jsou do procesu replikace zabudovány rozsáhlé a redundantní kontrolní mechanismy, které zajišťují, že navzdory skutečnosti, že replikace se v určitém okamžiku vyskytuje v mnoha buňkách v těle, jsou chyby velmi vzácné.

Replikace DNA se vyskytuje ve dvou různých formách rozdělení buněk. První je mitóza, která slouží všem běžným potřebám růstu, údržby a oprav v organismu. V mitóze se jedna buňka rozděluje na dvě, každá se svou vlastní genetickou informací. Druhý typ buněčného dělení, známého jako meióza, nastává k produkci pohlavních buněk, jako jsou vajíčka a spermie. V této souvislosti dochází k replikaci DNA za účelem dodávání buněk vzniklých v důsledku meiózy s genetickou informací, která se přenáší na potomky.

Některé laboratorní experimenty vyžadují rozsáhlou DNA replikaci specifických sekvencí DNA spíše než celého genomu organismu. Proces, který se používá k takovému rozsáhlému rozmnožování DNA, se označuje jako polymerázová řetězová reakce nebo PCR. Několik kopií určité sekvence DNA lze opakovat mnohokrát, dokud počet kopií sekvence se nezvýší o několik řádů. Tato technika laboratorní replikace umožňuje vědcům studovat konkrétní sekvence DNA pro různé účely, včetně sekvence genů a diagnostiky genetických poruch.