Самоудвоение ДНК, также известное как репликация ДНК, происходит в интерфазе жизненного цикла клетки, а именно в синтетической фазе (S-фазе). Жизненный цикл клетки состоит из четырех основных фаз: G1 (постмитотическая фаза), S (синтетическая фаза), G2 (премитотическая фаза) и M (митоз или мейоз).
G1-фаза (Gap 1):
- Это период после завершения митоза и перед началом синтетической фазы.
- В этой фазе клетка растет и выполняет свои обычные функции.
- Клетка также готовится к репликации ДНК, синтезируя необходимые ферменты и другие белки.
S-фаза (синтетическая фаза):
- В этой фазе происходит удвоение ДНК.
- Каждая хромосома реплицируется, образуя две сестринские хроматиды, которые остаются соединенными центромерами.
- Репликация ДНК обеспечивает точное копирование всего генетического материала, что необходимо для равномерного распределения ДНК между двумя дочерними клетками в процессе митоза или мейоза.
G2-фаза (Gap 2):
- После завершения репликации ДНК клетка вступает в премитотическую фазу.
- В этой фазе клетка продолжает расти и синтезирует белки, необходимые для митоза.
- Клетка проверяет правильность репликации ДНК и исправляет возможные ошибки.
M-фаза (митоз или мейоз):
- В этой фазе происходит деление клетки.
- Митоз включает в себя распределение удвоенных хромосом в две дочерние клетки.
- Мейоз, в свою очередь, приводит к образованию гамет (клеток полового размножения) с гаплоидным набором хромосом.
Репликация ДНК в S-фазе является ключевым процессом для обеспечения генетической стабильности и правильного функционирования клеток. Ошибки в процессе репликации могут привести к мутациям, которые могут вызвать различные заболевания, включая рак. Поэтому клетки имеют сложные механизмы для проверки и исправления ошибок репликации ДНК, чтобы минимизировать риск генетических нарушений.