14.3C: 真核生物のDNA複製

開始

真核生物のDNAは、ヒストンというタンパク質と結合してヌクレオソームという構造体を形成しています。 開始の際、DNAは複製過程に関与するタンパク質や酵素がアクセスできるようになる。 複製が開始される場所には、複製起点と呼ばれる特定の染色体上の位置がある。 酵母のような真核生物では、複製開始タンパク質が結合する特定の塩基配列があることで、この位置が定義されています。 ヒトのような他の真核生物では、複製起点に対するコンセンサス配列は存在しないようである。 その代わりに、複製開始タンパク質は起源領域のヌクレオソームに対する特定の修飾を識別して結合するかもしれない。

特定のタンパク質は複製の起源を認識して結合し、次にDNA複製に必要な他のタンパク質が同じ領域に結合することを可能にする。 最初にDNAに結合したタンパク質は、他のタンパク質を「リクルート」すると言われている。 ヘリカーゼと呼ばれる酵素は、複製起点に動員されるタンパク質の中に2つ含まれています。 それぞれのヘリカーゼは、DNAヘリックスをほどき、一本鎖DNAに分離する。 DNAが開くと、複製フォークと呼ばれるY字型の構造物が形成される。 2つのヘリカーゼが結合しているため、複製起点には2つの複製フォークが形成され、複製が進むにつれてこれが両方向に伸びて、複製バブルが形成されます。 真核生物の染色体には複数の複製起点があり、各染色体に沿って数百から数千の場所で同時に複製が行われます。

Figure \(\PageIndex{1}arette): レプリケーションフォークの形成。 複製起点が開いて複製フォークが形成され、ヘリカーゼがDNA鎖を切り離す。 RNAプライマーはプライマーゼによって合成され、DNAポリメラーゼによって伸長される。 一方、遅行鎖では、DNAは短く伸長され、それぞれがRNAプライマーで始まる。 DNA断片はDNAリガーゼ(図示せず)により結合される。

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