[1]Репликация ДНК в бактериальных клетках — это процесс, посредством которого прокариотическая клетка дублирует свою ДНК, передавая одну из копий своим дочерним клеткам. Хотя зачастую этот процесс изучается в модельном организме E.coli, другие бактерии имеют схожие механизмы. Репликация является двунаправленной и начинается с точки Origin репликации (OriC) и продолжается до тех пор, пока весь репликон не будет дуплеципрован.
Бактериальная клетка должна завершить репликацию ДНК, прежде чем она сможет начать процесс клеточного деления. Условия среды, в которых поддерживается быстрый рост бактерий, также соответствует более быстрому завершению стадии инициации, то есть время удвоения в быстро растущих клеточных культурах меньше по сравнению с медленно растущими. Другими словами, возможно, что в благоприятных условиях для быстрого роста клетки начинают реплицировать свою ДНК для следующего поколения после своих дочерних клеток. Чтобы этого не происходило, инициация репликации ДНК строго регулируется.
ДНК прокариот включает в себя две точки origin. Первая называется сайтом узнавания репликации (English. Replication recognition sequence), который состоит из 4 одинаковых повторов (каждый по 9 пар нуклеотидов). Именно этот участок является ответственным за начало раскручивания цепочки ДНК и запуск всего последующего механизма репликации. На него прикрепляются DnaA белки, которые начинают создавать отрицательное напряжение, и в этом месте ДНК происходит отрицательная сверхспирализация ДНК. Отрицательная сверхспирализация способствует облегчению локального плавления двойной спирали, что обеспечивает нормальную инициацию репликации.
У DnaA есть четыре домена, у каждый из которых имеет свою собственную функцию. Существует 11 сайтов связывания DnaA на месте репликации E. coli, из которых три бокса R1, R2 и R4 (которые имеют высококонсервативную консенсусную последовательность 9 'bp 5' — TTATC / ACACA) сиквенса с высоким сродством к DnaA. На этих 3 боксах DnaA белки образуют комплексы с АТФ (DnaA-ADP и DnaA-ATP) с одинаковым сродством и находятся в таком состоянии на протяжении большей части клеточного цикла образуя каркас, на котором собирается остальная часть репликативного белкового комплекса. Остальные восемь боксов DnaA являются сайтами с низким сродством, которые преимущественно связываются с DnaA-ATP только непосредственно перед инициацией репликации в АТФ-связанном состоянии.