replikationsprocesser

Replikationsprocesser beskriver de molekylära mekanismer som kopierar cellens DNA inför celldelningen. Replikationen är semi-konservativ; varje dottermolekyl får en gammal mallsträng och en ny syntetiserad sträng. Processen koordineras av replisomer som bildas vid specifika origins och som arbetar i båda kromosomerna, med regleringar som skiljer sig mellan prokaryoter och eukaryoter men som följer gemensamma grundprinciper.

Initiering: I prokaryoter startar replikationen vid oriC i bakteriens kromosom där DnaA- proteiner initierar upplåsning av dubbelhelixen och rekryterar replisomet. I eukaryoter finns många origins som licensieras under G1-fasen av ORC, Cdc6 och Cdt1 och som aktiveras under S-fasen av MCM-helicases. Unraveling och stabilisering: Helikas öppnar helixen, topoisomeraser minskar supercoiling, och enkla strängbindande proteiner stabiliserar templaten.

Elongering: DNA-polymeraser syntetiserar nya strängar i riktning 5’→3’. Ledande sträng byggs kontinuerligt mot forkens rörelse; den lagging-strängen byggs i Okazaki-fragment som kopplas ihop när primers ersätts av DNA och fragmenten ligeras av ligas.

Korrekturläsning och reparation: under syntesen har polymeraserna 3’→5’ exonukleaseaktivitet som rättar fel; efter replikationen sker mismatch repair för att avlästa misstag. Reglering av replikationen i eukaryoter styrs av cellcykeln och checkpoints, och vid replikationsstress aktiveras försvarsvägar som ATR/ATM för att upprätthålla genomisk integritet.