1。 DNAの構造:
* 二重らせん: DNAの2つの鎖は、相補的な塩基対(A-T、C-G)間の水素結合によって結合されます。この構造により、ストランドを複製のために簡単に分離できます。
* 逆平行方向: 2つのストランドは反対方向に走ります(5 'から3'、3 'から5')。これは、DNA合成の方向性にとって非常に重要です。
2。酵素とタンパク質:
* ヘリカーゼ: DNA二重らせんを巻き戻し、塩基対間の水素結合を破壊します。
* 一本鎖結合タンパク質(SSB): 分離された鎖が再アンチングするのを防ぎます。
* トポイソメラーゼ: 複製フォークの前にDNAのスーパーコイリングをリラックスさせます。
* Primase: 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: 塩基のペアリングルールに従って、ヌクレオチドを新しいDNA鎖に追加します。 DNAポリメラーゼにはいくつかのタイプがあり、それぞれが特定の機能を備えています。
* リガーゼ: Okazakiフラグメント(遅れた鎖で合成された短いDNAセグメント)に結合します。
3。複製の起源:
* 起源認識複合体(ORC): 複製の原点と呼ばれる特定のDNA配列を認識して結合するタンパク質複合体。
* 複数の起源: 真核生物DNAには複数の複製の起源があり、複製が迅速に完了することを保証します。
* 開始: ORCは、複製プロセスを開始するために他のタンパク質を募集します。
4。複製の方向性:
* 5 'から3'方向: DNAポリメラーゼは、成長するDNA鎖の3 '末端にヌクレオチドを追加することしかできません。
* 先頭鎖: 複製フォークと同じ方向に連続的に合成されました。
* 遅れた鎖: 複製フォークが反対方向に進行すると、岡崎フラグメントと呼ばれる短い断片で不連続に合成されました。
5。複製の忠実度:
* 校正アクティビティ: DNAポリメラーゼには、複製中にエラーを修正する校正機能があります。
* ミスマッチ修理システム: 校正メカニズムを免れた不一致の塩基対を修正します。
* ベース切除修理(BER): 損傷したまたは変更されたベースを削除し、それらを正しいものに置き換えます。
6。複製の規制:
* 細胞周期制御: DNA複製は細胞周期中に厳しく調節され、DNAが細胞周期ごとに1回のみ複製されるようにします。
* チェックポイント: 特定のチェックポイントは、細胞が細胞周期の次の段階に入る前に、DNA複製が正確で完全であることを保証します。
要約すると、DNA複製は、DNA、酵素、タンパク質、複製の起源、方向性、忠実度、調節の構造など、多くの要因を含む複雑で正確に調節されたプロセスです。これらの要因は、遺伝物質の正確で効率的な複製を確保するために連携します。