Initiation
Die eukaryotische DNA ist an Proteine, die sogenannten Histone, gebunden und bildet Strukturen, die Nukleosomen genannt werden. Während der Initiation wird die DNA für die am Replikationsprozess beteiligten Proteine und Enzyme zugänglich gemacht. Es gibt bestimmte chromosomale Stellen, so genannte Replikationsursprünge, an denen die Replikation beginnt. Bei einigen Eukaryonten, wie z. B. der Hefe, sind diese Stellen durch eine bestimmte Sequenz von Basenpaaren definiert, an die die Replikationsinitiationsproteine binden. Bei anderen Eukaryoten, wie dem Menschen, scheint es keine Konsenssequenz für die Replikationsursprünge zu geben. Stattdessen könnten die Replikationsinitiationsproteine spezifische Modifikationen an den Nukleosomen in der Ursprungsregion identifizieren und daran binden.
Bestimmte Proteine erkennen und binden an den Replikationsursprung und ermöglichen dann den anderen Proteinen, die für die DNA-Replikation notwendig sind, an dieselbe Region zu binden. Die ersten Proteine, die an die DNA binden, „rekrutieren“ die anderen Proteine. Zwei Kopien eines Enzyms namens Helikase gehören zu den Proteinen, die an den Ursprung gebunden werden. Jede Helikase wickelt die DNA-Helix ab und trennt sie in einzelsträngige DNA auf. Wenn sich die DNA öffnet, bilden sich Y-förmige Strukturen, die Replikationsgabeln genannt werden. Da sich zwei Helikasen verbinden, werden am Replikationsursprung zwei Replikationsgabeln gebildet, die sich im Laufe der Replikation in beide Richtungen ausdehnen und eine Replikationsblase bilden. Es gibt mehrere Replikationsursprünge auf dem eukaryotischen Chromosom, die es ermöglichen, dass die Replikation gleichzeitig an Hunderten bis Tausenden von Stellen entlang jedes Chromosoms stattfindet.
