Replikaatioasemien

Replikaatioasemat ovat DNA:n replikaation aloituspisteitä, joilta kaksoiskierteen replikaatio käynnistyy ja etenee kaksisuuntaisesti. Niiden paikka ja aktiivisuus vaikuttavat siihen, mihin kohtaan kromosomia replikaatio alkaa, kuinka nopeasti replikaatio etenee ja miten se harmonisoituu solun kiertoajan kanssa.

Prokaryoottien replikaatioasemat ovat usein yksittäisiä, kromosomikohtaisia alueita. Esimerkkinä E. coli’n oriC-alue, jolla on sitoutumispaikkoja aloittajaproteiineille sekä AT-rikas osa, jonka suhteellisen helppo avautuminen helpottaa kaksijuosteen avaamista ennen replikaation aloittamista. Prokaryooteilla alkuperäisen solun kierron säätely yhdistyy tiukasti DNA:n rakenteeseen ja solun tilaan.

Eukaryooteilla replikaatioasemia on useita per kromosomi, ja niiden toimintaa säätelee replikaation valvontajärjestelmä. Lisensointi tapahtuu G1-vaiheessa, jolloin ORC-kompleksi yhdessä Cdc6- ja Cdt1-proteiinien kanssa rekrytoi MCM2-7-helikaasin sekä varaosia. S-vaiheessa useat originit aktivoidaan CMG-kompleksin (Cdc45, MCM2-7, GINS) kautta, mikä käynnistää replikaation. Originit voivat olla genomissaan erilaisia ja niiden aktivointi riippuu kromatiinirakenteesta sekä paikallisista säätelytekijöistä, kuten histonimuutoksista ja replikaatioaikataulusta.

Kartoittaminen ja säätely ovat keskeisiä: yhdistetyt kartoitusmenetelmät (esimerkiksi nascent-strand sequencing ja bubble-seq) paljastavat originen paikoin sekä niiden käyttötiheyden. Replikaatioasemien oikea toiminta on olennaista genomic stabilityn ja solun normaalin kehityksen kannalta; niiden virheellinen säätely voi johtaa replikaatio-stressiin sekä syövän kaltaisiin hoitamattomiin seurauksiin.