1。複製の起源:
* 特定のDNA配列: 複製の起源(ORI)と呼ばれるこれらの配列は、イニシエータータンパク質によって認識されます。真核生物では、各染色体に複数のOrisがあり、より速い複製を可能にします。
* イニシエータータンパク質: これらのタンパク質はORIに結合し、複製の開始に必要な他のタンパク質を動員します。バクテリアでは、イニシエータータンパク質はDNAAと呼ばれ、真核生物では、起源認識複合体(ORC)と呼ばれます。
2。酵素とタンパク質:
* DNAヘリカーゼ: この酵素はDNA二重らせんを解き放ち、2つの鎖を分離してレプリケーションのためにテンプレート鎖を露出させます。
* 一本鎖結合タンパク質(SSB): これらのタンパク質は、DNAの分離された鎖に結合し、それらが再アンチュアを再アンチして劣化から保護するのを防ぎます。
* DNAプライマーゼ: この酵素は、DNAポリメラーゼの出発点を提供する短いRNAプライマーを合成します。
* DNAポリメラーゼ: この酵素は、テンプレート鎖をガイドとして使用して、新しいDNA鎖にヌクレオチドを追加します。複製に関与するDNAポリメラーゼには、それぞれが特定の役割を持つさまざまな種類のDNAポリメラーゼがあります。
* DNAリガーゼ: この酵素は、岡崎フラグメント(遅れ鎖で合成されたDNAの短いセグメント)を連続鎖に結合します。
* トポイソメラーゼ: これらの酵素は、複製フォークの前にDNAのスーパーコイルを防ぎ、ねじれストレスを緩和します。
3。規制要因:
* 細胞周期制御: DNA複製は細胞周期によって緊密に制御され、細胞周期ごとに1回しか発生しないことを保証します。サイクリンとサイクリン依存性キナーゼ(CDK)は、このプロセスを調節する上で重要な役割を果たします。
* チェックポイント: これらは、複製プロセスを監視し、エラーが発生した場合にそれを停止する監視メカニズムであり、DNA複製の精度を確保します。
* 転写因子: これらのタンパク質は、DNA複製に関与する遺伝子の発現に影響を与え、複製タンパク質の利用可能性を制御できます。
* クロマチン構造: クロマチンへのDNAの組織化は、ORISのアクセシビリティに影響を与え、複製の開始を調節することができます。
4。環境要因:
* 栄養価: DNA複製には、ヌクレオチドとエネルギーの絶え間ない供給が必要です。栄養素の剥奪は複製を停止する可能性があります。
* ストレス: 放射線や毒素などの環境ストレッサーは、DNAに損傷を与え、チェックポイントを活性化する可能性があり、損傷が修復されるまで複製を防ぎます。
要約すると、DNA複製は、多数のタンパク質、酵素、調節因子、および環境キューを含む複雑で緊密に制御されたプロセスです。この複雑な調節により、ゲノムの正確な重複が保証され、遺伝情報の完全性が維持されます。