Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Репликация эукариотической ДНК

Репликация эукариотической ДНК - это консервативный механизм, который ограничивает репликацию ДНК до одного раза за клеточный цикл. Репликация хромосомной ДНК эукариотической ДНК является центральной для дупликации клетки и необходима для поддержания эукариотического генома .

Репликация ДНК - это действие ДНК-полимераз, синтезирующих цепь ДНК, комплементарную исходной цепи матрицы. Для синтеза ДНК двухцепочечная ДНК разматывается ДНК- геликазами перед полимеразами, образуя репликационную вилку, содержащую две одноцепочечные матрицы. Процессы репликации позволяют копировать одну двойную спираль ДНК в две спирали ДНК, которые разделяются на дочерние клетки при митозе . Основные ферментативные функции, выполняемые на репликационной вилке, хорошо сохраняются от прокариот до эукариот., но репликационный аппарат в репликации эукариотической ДНК представляет собой гораздо больший комплекс, координирующий многие белки в месте репликации, формируя реплисому . [1]

Реплисома отвечает за копирование всей геномной ДНК в каждой пролиферативной клетке. Этот процесс позволяет с высокой точностью передавать наследственную / генетическую информацию от родительской клетки к дочерней клетке и, таким образом, необходим для всех организмов. Большая часть клеточного цикла построена на том, чтобы репликация ДНК происходила без ошибок. [1]

В фазе G 1 клеточного цикла запускаются многие процессы регуляции репликации ДНК. У эукариот большая часть синтеза ДНК происходит во время S-фазы клеточного цикла, и весь геном должен быть размотан и продублирован, чтобы сформировать две дочерние копии. Во время G 2 исправляются любые поврежденные ДНК или ошибки репликации. Наконец, одна копия генома отделяется от каждой дочерней клетки в митозе или M-фазе. [2] Каждая из этих дочерних копий содержит одну цепь родительской дуплексной ДНК и одну возникающую антипараллельную цепь.

Этот механизм сохраняется от прокариот до эукариот и известен как полуконсервативная репликация ДНК. Процесс полуконсервативной репликации для сайта репликации ДНК представляет собой вилкообразную структуру ДНК, репликационную вилку, где спираль ДНК открыта или разматывается, открывая неспаренные нуклеотиды ДНК для распознавания и спаривания оснований для включения свободных нуклеотидов в двойные -цепочечная ДНК. [3]

Инициирование [ править ]

Инициирование репликации эукариотической ДНК - это первая стадия синтеза ДНК, на которой двойная спираль ДНК разматывается, и на ведущей цепи происходит начальное событие праймирования ДНК-полимеразой α. Событие прайминга на отстающей нити устанавливает вилку репликации. Праймирование спирали ДНК заключается в синтезе праймера РНК, позволяющего синтез ДНК ДНК-полимеразой α. Праймирование происходит один раз в начале на ведущей нити и в начале каждого фрагмента Окадзаки на отстающей нити.

Репликация ДНК инициируется из определенных последовательностей, называемых источниками репликации , а эукариотические клетки имеют несколько источников репликации. Чтобы инициировать репликацию ДНК, несколько репликативных белков собираются и отделяются от этих репликативных источников. [4] Индивидуальные факторы, описанные ниже, работают вместе, чтобы направлять образование пререпликационного комплекса (pre-RC), ключевого промежуточного звена в процессе инициации репликации.

Ассоциация комплекса распознавания ориджина (ORC) с ориджином репликации привлекает белок 6 цикла деления клетки (Cdc6) для формирования платформы для загрузки белков комплекса поддержания минихромосомы (Mcm 2-7) , чему способствует лицензирование хроматина и ДНК. белок фактора репликации 1 (Cdt1). ORC, Cdc6 и Cdt1 вместе необходимы для стабильной ассоциации комплекса Mcm2-7 с репликативными ориджинами во время фазы G 1 клеточного цикла. [5]

Пререпликативный комплекс [ править ]

Основная статья: Пререпликационный комплекс

Эукариотические источники репликации контролируют образование ряда белковых комплексов, которые приводят к сборке двух двунаправленных вилок репликации ДНК. Эти события инициируются образованием пререпликационного комплекса (pre-RC) в источниках репликации. Этот процесс происходит на стадии G 1 клеточного цикла. Формирование пре-RC включает упорядоченную сборку многих факторов репликации, включая комплекс распознавания ориджина (ORC), белок Cdc6, белок Cdt1 и поддерживающие белки минихромосомы (Mcm2-7). [6] [7] После образования пре-RC активация комплекса запускается двумя киназами : циклин-зависимой киназой 2 (CDK) и Dbf4-зависимой киназой.(DDK), которые помогают преобразовать пре-RC в комплекс инициации до инициации репликации ДНК. Этот переход включает упорядоченную сборку дополнительных факторов репликации для раскручивания ДНК и накопления множественных полимераз эукариотической ДНК вокруг раскрученной ДНК. Центральным в вопросе того, как двунаправленные репликационные вилки устанавливаются в ориджинах репликации, является механизм, с помощью которого ORC рекрутирует два встречных комплекса Mcm2-7 в каждую точку начала репликации, чтобы сформировать пререпликационный комплекс. [8] [9] [10]

Комплекс распознавания происхождения [ править ]

Основная статья: Комплекс распознавания происхождения

Первым шагом в сборке пре-репликационного комплекса (pre-RC) является связывание ориджинового комплекса распознавания (ORC) с ориджином репликации. В позднем митозе белок Cdc6 присоединяется к связанному ORC с последующим связыванием комплекса Cdt1-Mcm2-7. [11] ORC, Cdc6 и Cdt1 все необходимы для загрузки комплекса из шести белков минихромосомы (Mcm 2-7) на ДНК. ORC представляет собой шести-субъединичный белковый комплекс Orc1p-6, который выбирает сайты репликации на ДНК для инициации репликации, а связывание ORC с хроматином регулируется через клеточный цикл. [6] [12] Как правило, функция и размер субъединиц ORC сохраняются во многих геномах эукариот, с той разницей, что их сайты связывания ДНК расходятся.

Наиболее широко изученным комплексом распознавания ориджина является комплекс Saccharomyces cerevisiae или дрожжей, который, как известно, связывается с автономно реплицирующейся последовательностью (ARS). [13] S.cerevisiae , ORC специфически взаимодействует как с А и В1 элементов дрожжей начала репликации, охватывающей область 30 пар оснований . [14] Связывание с этими последовательностями требует АТФ . [6] [14]

Определена атомная структура ORC S. cerevisiae, связанного с ДНК ARS. [14] Orc1, Orc2, Orc3, Orc4 и Orc5 окружают элемент A посредством двух типов взаимодействий, неспецифических по основанию и специфичных по основанию, которые изгибают ДНК в элементе A. Все пять субъединиц контактируют с сахарно-фосфатным остовом в нескольких точках элемента A, образуя плотный захват без специфичности основания. Orc1 и Orc2 контактируют с малой бороздкой элемента A, в то время как домен крылатой спирали Orc4 контактирует с метильными группами инварианта Ts в большой бороздке элемента A через спираль вставки (IH). Отсутствие этого IH у многоклеточных животных [14] объясняет отсутствие специфичности последовательности в ORC человека. [15] [16]ДНК ARS также изгибается в элементе B1 за счет взаимодействия с Orc2, Orc5 и Orc6. [14] Изгиб исходной ДНК под действием ORC, по-видимому, эволюционно консервативен, что позволяет предположить, что это может быть необходимо для механизма загрузки комплекса Mcm2-7. [14] [17]

Когда ORC связывается с ДНК в точках начала репликации, он служит каркасом для сборки других ключевых факторов инициации пререпликативного комплекса. [18] Эта пререпликативная сборка комплекса во время стадии G 1 клеточного цикла требуется до активации репликации ДНК во время S фазы. [19] Удаление по крайней мере части комплекса (Orc1) из хромосомы в метафазе является частью регуляции ORC млекопитающих, чтобы гарантировать, что образование пререпликативного комплекса до завершения метафазы устранено. [20]

Белок Cdc6 [ править ]

Основная статья: Cdc6

Связывание белка цикла 6 деления клетки (Cdc6) с комплексом распознавания ориджина (ORC) является важным этапом сборки пререпликационного комплекса (pre-RC) в ориджинах репликации. Cdc6 связывается с ORC на ДНК АТФ-зависимым образом, что вызывает изменение характера связывания источника, для которого требуется Orc1- АТФаза . [21] Cdc6 требует ORC для связывания с хроматином и, в свою очередь, необходим для гептамера Cdt1-Mcm2-7 [11] для связывания с хроматином. [22]Комплекс ORC-Cdc6 образует кольцевую структуру и аналогичен другим АТФ-зависимым белковым машинам. Уровни и активность Cdc6 регулируют частоту, с которой источники репликации используются в течение клеточного цикла.

Белок Cdt1 [ править ]

Основная статья: фактор репликации ДНК CDT1

Хроматина лицензирования и репликация ДНК фактор 1 (Cdt1) белок необходим для лицензирования хроматина для репликации ДНК. [23] [24] У S. cerevisiae , Cdt1 способствует загрузке комплекса Mcm2-7 по одному на хромосому, стабилизируя левостороннюю структуру с открытым кольцом одиночного гексамера Mcm2-7. [11] [25] [26] Было показано, что Cdt1 ассоциируется с C-концом Cdc6, чтобы кооперативно способствовать ассоциации белков Mcm с хроматином. [27] Крио-EM-структура комплекса OCCM (ORC-Cdc6-Cdt1-MCM) показывает, что Cdt1-CTD взаимодействует с Mcm6-WHD. [28] У многоклеточных животных активность Cdt1 во время клеточного цикла жестко регулируется за счет его ассоциации с белком геминином , который ингибирует активность Cdt1 во время фазы S, чтобы предотвратить повторную репликацию ДНК и предотвращает ее убиквитинирование и последующий протеолиз . [29]

Белковый комплекс поддержания минихромосом [ править ]

Основная статья: Поддержание минихромосом

Белки поддержания минихромосом (Mcm) были названы в честь генетического скрининга мутантов инициации репликации ДНК в S. cerevisiae, которые влияют на стабильность плазмиды специфическим для ARS образом . [30] Mcm2, Mcm3, Mcm4, Mcm5, Mcm6 и Mcm7 образуют гексамерный комплекс, который имеет структуру открытого кольца с зазором между Mcm2 и Mcm5. [11] Сборка белков Mcm на хроматин требует скоординированной функции комплекса распознавания источника (ORC), Cdc6 и Cdt1. [31]Как только белки Mcm загружены в хроматин, ORC и Cdc6 могут быть удалены из хроматина без предотвращения последующей репликации ДНК. Это наблюдение предполагает, что основная роль пререпликационного комплекса заключается в правильной загрузке белков Mcm. [32]

Двойной гексамер Mcm2-7 расположен в ориентации «голова к голове» (NTD-to-NTD). Каждое гексамерное кольцо слегка наклонено, скручено и смещено относительно друг друга. [33] Верхняя панель, виды сбоку. Нижняя панель, CTD-вид.

Белки Mcm на хроматине образуют двойной гексамер «голова к голове» с двумя кольцами, слегка наклоненными, скрученными и смещенными по центру, чтобы создать перегиб в центральном канале, где связанная ДНК захватывается на границе двух колец. [33] [34] Каждое гексамерное кольцо Mcm2-7 сначала служит каркасом для сборки реплисомы, а затем - ядром каталитической геликазы CMG (Cdc45-MCM-GINS), которая является основным компонентом реплисомы. Каждый белок Mcm тесно связан со всеми другими, но уникальные последовательности, отличающие каждый из типов субъединиц, сохраняются у эукариот. Все эукариоты имеют ровно шесть аналогов белка Mcm, каждый из которых попадает в один из существующих классов (Mcm2-7), что указывает на то, что каждый белок Mcm выполняет уникальную и важную функцию. [35] [9]

Белки поддержания минихромосом необходимы для активности ДНК-геликазы. Инактивация любого из шести белков Mcm во время S-фазы предотвращает дальнейшее развитие репликационной вилки, предполагая, что геликаза не может рециклироваться и должна быть собрана в точках начала репликации. [36] Наряду с хеликазной активностью комплекса поддерживающего протеина минихромосомы, комплекс также обладает связанной с ним АТФазной активностью. [37] Мутация в любом из шести белков Mcm снижает консервативные сайты связывания АТФ, что указывает на то, что гидролиз АТФ является скоординированным событием, в котором участвуют все шесть субъединиц комплекса Mcm. [38]Исследования показали, что внутри белкового комплекса Mcm находятся определенные каталитические пары белков Mcm, которые действуют вместе для координации гидролиза АТФ. Например, Mcm3, но не Mcm6, может активировать активность Mcm6. Эти исследования, подтвержденные крио-ЭМ-структурами комплексов Mcm2-7 [11] [33], предполагают, что комплекс Mcm представляет собой гексамер с Mcm3 рядом с Mcm7 , Mcm2 рядом с Mcm6 и Mcm4 рядом с Mcm5.. Оба члена каталитической пары вносят вклад в конформацию, которая позволяет связывать и гидролизовать АТФ, а смесь активных и неактивных субъединиц создает скоординированную активность АТФазы, которая позволяет белковому комплексу Mcm завершить связывание и гидролиз АТФ в целом. [39]

Ядерная локализация из белков минихромосомы технических обслуживания регулируется в почковании клеток дрожжей. [40] [41] Белки Mcm присутствуют в ядре на стадии G 1 и фазе S клеточного цикла, но экспортируются в цитоплазму во время стадии G 2 и фазы M. Полный и интактный комплекс Mcm из шести субъединиц необходим для проникновения в ядро ​​клетки. [42] В S.cerevisiae , , ядерный экспорт способствует циклин-зависимой киназы (CDK) активности. Белки Mcm, которые связаны с хроматином, защищены от механизма экспорта CDK из-за отсутствия доступа к CDK. [43]

Комплекс инициации [ править ]

Во время стадии G 1 клеточного цикла факторы инициации репликации, комплекс распознавания ориджина (ORC), Cdc6, Cdt1 и белковый комплекс поддержания минихромосомы (Mcm) последовательно связываются с ДНК с образованием пререпликационного комплекса (pre-RC ). При переходе от стадии G 1 к фазе S клеточного цикла специфичные для S фазы циклин-зависимая протеинкиназа (CDK) и киназа Cdc7 / Dbf4 (DDK) превращают пре-RC в активную репликационную вилку. Во время этого преобразования пре-RC разбирается с потерей Cdc6, создавая комплекс инициации. В дополнение к связыванию белков Mcm, белок цикла деления клеток 45 (Cdc45) также важен для инициации репликации ДНК. [44][45] Исследования показали, что Mcm является критическим для загрузки Cdc45 на хроматин, и этот комплекс, содержащий как Mcm, так и Cdc45, образуется в начале S фазы клеточного цикла. [46] [47] Cdc45 нацелен на белковый комплекс Mcm, который был загружен на хроматин, как компонент пре-RC в точке начала репликации во времястадииG 1 клеточного цикла. [48]

Белок Cdc45 [ править ]

Основная статья: белок, родственный CDC45

Белок цикла деления клеток 45 (Cdc45) является критическим компонентом для превращения пререпликативного комплекса в комплекс инициации. Белок Cdc45 собирается в ориджинах репликации до инициации и необходим для начала репликации в Saccharomyces cerevisiae и играет важную роль во время удлинения. Таким образом, Cdc45 играет центральную роль как в фазах инициации, так и в фазах удлинения репликации хромосомной ДНК. [49]

Cdc45 связывается с хроматином после начала инициации на поздней стадии G 1 и во время S фазы клеточного цикла. Cdc45 физически ассоциируется с Mcm5 и демонстрирует генетические взаимодействия с пятью из шести членов семейства генов Mcm и геном ORC2 . [50] [48] Загрузка Cdc45 на хроматин имеет решающее значение для загрузки других различных белков репликации, включая ДНК-полимеразу α , ДНК-полимеразу ε, белок репликации A (RPA) и ядерный антиген пролиферирующих клеток (PCNA) на хроматин. [47] [51] [52] [53] Внутри XenopusСистема без ядра, было продемонстрировано, что Cdc45 необходим для раскручивания плазмидной ДНК. [53] Xenopus ядро-свободная система также демонстрирует , что ДНК раскручивание и плотно РПА связывания с хроматином происходит только в присутствии Cdc45. [47]

Связывание Cdc45 с хроматином зависит от активности киназы Clb-Cdc28, а также от функциональных Cdc6 и Mcm2, что свидетельствует о том, что Cdc45 связывается с пре-RC после активации S-фазы циклин-зависимых киназ (CDK). Как показывает время и зависимость от CDK, связывание Cdc45 с хроматином является критическим для инициации репликации ДНК. Во время S фазы Cdc45 физически взаимодействует с белками Mcm на хроматине; однако диссоциация Cdc45 от хроматина происходит медленнее, чем диссоциация Mcm, что указывает на то, что белки высвобождаются по разным механизмам. [35]

GINS [ править ]

Основная статья: ГИНС (белковый комплекс)

Шесть поддерживающих белков минихромосом и Cdc45 необходимы во время инициации и удлинения для движения репликационных вилок и для раскручивания ДНК. GINS важны для взаимодействия Mcm и Cdc45 в источниках репликации во время инициации, а затем в ответвлениях репликации ДНК по мере развития реплисомы. [54] [55] Комплекс GINS состоит из четырех небольших белков Sld5 (Cdc105), Psf1 (Cdc101), Psf2 (Cdc102) и Psf3 (Cdc103), GINS представляет собой «go, ichi, ni, san», что означает «5. , 1, 2, 3 'на японском языке. [56] Cdc45, Mcm2-7 и GINS вместе образуют геликазу CMG, [57] репликативную геликазу реплисомы. Хотя комплекс Mcm2-7 сам по себе обладает слабой геликазной активностью [58]Cdc45 и GINS необходимы для устойчивой активности геликазы [59] [60]

Mcm10 [ править ]

Основная статья: MCM10

Mcm10 необходим для репликации хромосом и взаимодействует с минихромосомной поддерживающей геликазой 2-7, которая загружается в неактивной форме в ориджинах репликации ДНК. [61] [62] Mcm10 также шапероны каталитической ДНК - полимераза альфа и помогает стабилизировать полимеразу при репликации вилке. [63] [64]

Киназы DDK и CDK [ править ]

Основная статья: циклин-зависимая киназа

В начале S-фазы пререпликативный комплекс должен быть активирован двумя киназами, специфичными для S-фазы, чтобы сформировать комплекс инициации в ориджине репликации. Одна киназа - это киназа Cdc7-Dbf4, называемая Dbf4-зависимой киназой (DDK), а другая - циклин-зависимая киназа (CDK). [65] Анализ связывания Cdc45 с хроматином у дрожжей и Xenopus показал, что последующим событием действия CDK является загрузка Cdc45 на хроматин. [45] [46] Предполагается, что Cdc6 является мишенью для действия CDK из-за ассоциации между Cdc6 и CDK и CDK-зависимого фосфорилированияиз Cdc6. Считается, что CDK-зависимое фосфорилирование Cdc6 необходимо для перехода в S-фазу. [66]

Как каталитические субъединицы DDK, Cdc7, так и активаторный белок, Dbf4, консервативны у эукариот и необходимы для начала S-фазы клеточного цикла. [67] [68] И DDK, и Cdc7 необходимы для загрузки Cdc45 на источники репликации хроматина. Мишенью для связывания киназы DDK является комплекс Mcm, возможно, Mcm2. [69] [67] DDK нацелена на комплекс Mcm, и его фосфорилирование приводит к возможной активации активности геликазы Mcm. [70]

Белки Dpb11, Sld3 и Sld2 [ править ]

Sld3, Sld2 и Dpb11 взаимодействуют со многими белками репликации. Sld3 и Cdc45 образуют комплекс , который связан с прой-RC на раннем начале репликации даже в G1 1 фазу и с более поздним началом репликации в фазе S во взаимно MCM-зависимым образом. [71] [72] Dpb11 и Sld2 взаимодействуют с полимеразой ɛ, и эксперименты по перекрестному сшиванию показали, что Dpb11 и полимераза ɛ совместно преципитируют в S-фазе и связываются с источниками репликации. [73] [74]

Sld3 и Sld2 фосфорилируются CDK, что позволяет двум репликативным белкам связываться с Dpb11. Dpb11 имел две пары доменов С-конца BRCA1 (BRCT), которые известны как фосфопептид-связывающие домены. [75] N-концевая пара доменов BRCT связывается с фосфорилированным Sld3, а C-концевая пара связывается с фосфорилированным Sld2. Оба этих взаимодействия важны для CDK-зависимой активации почкования ДНК у дрожжей. [76]

Dpb11 также взаимодействует с GINS и участвует в этапах инициации и удлинения репликации хромосомной ДНК. [55] [77] [78] GINS является одним из белков репликации, обнаруженных в ответвлениях репликации, и образует комплекс с Cdc45 и Mcm.

Эти зависимые от фосфорилирования взаимодействия между Dpb11, Sld2 и Sld3 необходимы для CDK-зависимой активации репликации ДНК, и с помощью перекрестно-связывающих реагентов в некоторых экспериментах был идентифицирован хрупкий комплекс, называемый комплексом предварительной нагрузки (pre-LC). . Этот комплекс содержит Pol ɛ, GINS, Sld2 и Dpb11. Было обнаружено, что пре-LC формируется перед любой ассоциацией с ориджинами CDK-зависимым и DDK-зависимым образом, и активность CDK регулирует инициацию репликации ДНК посредством образования пре-LC. [79]

Удлинение [ править ]

Основная статья: Реплисом
Реплисомный комплекс эукариот и связанные с ним белки. В отстающей пряди возникает петля

Образование пререпликативного комплекса (пре-RC) отмечает потенциальные сайты для инициации репликации ДНК. В соответствии с комплексом поддержания минихромосомы, окружающим двухцепочечную ДНК, образование пре-RC не приводит к немедленному раскручиванию исходной ДНК или привлечению ДНК-полимераз. Вместо этого пре-RC, который образуется во время G 1 клеточного цикла, активируется только для раскручивания ДНК и инициации репликации после того, как клетки переходят из G 1 в S-фазу клеточного цикла. [2]

Как только инициирующий комплекс образуется и клетки переходят в S-фазу, комплекс становится реплисомой. Комплекс реплисом эукариот отвечает за координацию репликации ДНК. Репликация на ведущей и отстающей цепях осуществляется ДНК-полимеразой ε и ДНК-полимеразой δ. Многие факторы реплисомы, включая Claspin, And1, загрузчик зажима фактора репликации C и комплекс защиты вилки, ответственны за регуляцию функций полимеразы и координацию синтеза ДНК с раскручиванием цепи матрицы комплексом Cdc45-Mcm-GINS. По мере разматывания ДНК число скручивания уменьшается. Чтобы компенсировать это, число корчей увеличивается, вводя положительные суперспирали в ДНК. Эти суперспирали остановили бы репликацию ДНК, если бы они не были удалены.Топоизомеразы ответственны за удаление этих суперспиралей перед вилкой репликации.

Реплисома отвечает за копирование всей геномной ДНК в каждой пролиферативной клетке. Реакции спаривания оснований и образования цепей, образующие дочернюю спираль, катализируются ДНК-полимеразами. [80] Эти ферменты перемещаются по одноцепочечной ДНК и позволяют удлинить зарождающуюся цепь ДНК путем «считывания» цепи матрицы и включения соответствующих пуриновых нуклеиновых оснований , аденина и гуанина , а также пиримидиновых нуклеиновых оснований, тимина и цитозина . Активированные свободные дезоксирибонуклеотидысуществуют в клетке как дезоксирибонуклеотидтрифосфаты (дНТФ). Эти свободные нуклеотиды добавляются к открытой 3'-гидроксильной группе на последнем включенном нуклеотиде. В этой реакции из свободного dNTP высвобождается пирофосфат, генерируя энергию для реакции полимеризации и обнажая 5'-монофосфат, который затем ковалентно связывается с 3'-кислородом. Кроме того, неправильно вставленные нуклеотиды могут быть удалены и заменены правильными нуклеотидами в энергетически выгодной реакции. Это свойство жизненно важно для правильной вычитки и исправления ошибок, возникающих во время репликации ДНК.

Вилка репликации [ править ]

Репликационная вилка - это соединение между недавно разделенными цепями матрицы, известными как ведущая и отстающая цепи, и двухцепочечной ДНК. Поскольку дуплексная ДНК антипараллельна, репликация ДНК происходит в противоположных направлениях между двумя новыми цепями в репликационной вилке, но все ДНК-полимеразы синтезируют ДНК в направлении от 5 'до 3' относительно вновь синтезированной цепи. Дальнейшая координация требуется во время репликации ДНК. Две репликативные полимеразы синтезируют ДНК в противоположных ориентациях. Полимераза ε непрерывно синтезирует ДНК на «ведущей» цепи ДНК, поскольку она указывает в том же направлении, что и раскручивание ДНК реплисомой. Напротив, полимераза δ синтезирует ДНК на «отстающей» цепи, которая является противоположной цепью матрицы ДНК, фрагментированным или прерывистым образом.

Прерывистые участки продуктов репликации ДНК на отстающей цепи известны как фрагменты Окадзаки и составляют от 100 до 200 оснований в длину на эукариотических вилках репликации. Отстающая цепь обычно содержит более длинные участки одноцепочечной ДНК, покрытой одноцепочечными связывающими белками, которые помогают стабилизировать одноцепочечные матрицы, предотвращая образование вторичной структуры. У эукариот эти одноцепочечные связывающие белки представляют собой гетеротримерный комплекс, известный как репликационный белок А (RPA). [81]

Каждому фрагменту Окадзаки предшествует праймер РНК, который замещается последовательностью следующего фрагмента Окадзаки во время синтеза. РНКаза Н распознает гибриды ДНК: РНК, которые создаются с использованием праймеров РНК, и отвечает за их удаление из реплицированной цепи, оставляя после себя соединение праймер: матрица. ДНК-полимераза α распознает эти сайты и удлиняет разрывы, оставшиеся после удаления праймера. В эукариотических клетках небольшое количество сегмента ДНК непосредственно перед праймером РНК также смещается, создавая лоскутную структуру. Затем этот лоскут расщепляется эндонуклеазами. В репликационной вилке разрыв в ДНК после удаления лоскута закрывается ДНК-лигазой I., который восстанавливает щели, оставшиеся между 3'-ОН и 5'-фосфатом вновь синтезированной цепи. [82] Из-за относительно короткой природы эукариотического фрагмента Окадзаки, синтез репликации ДНК, происходящий с перерывами на отстающей цепи, менее эффективен и требует больше времени, чем синтез ведущей цепи. Синтез ДНК завершается после удаления всех праймеров РНК и заделки зазубрин.

Изображение репликации ДНК на вилке репликации. a : цепи матрицы, b : ведущая цепь, c : отстающая цепь, d : вилка репликации, e : праймер РНК, f : фрагмент Окадзаки

Ведущая прядь [ править ]

Во время репликации ДНК реплисома будет раскручивать родительскую дуплексную ДНК в двухцепочечную матричную репликационную вилку ДНК в направлении 5 'на 3'. Ведущая нить - это нить-матрица, которая реплицируется в том же направлении, что и движение репликационной вилки. Это позволяет синтезировать вновь синтезированную цепь, комплементарную исходной цепи, от 5 'до 3' в том же направлении, что и движение репликационной вилки. [83]

После того, как праймер РНК был добавлен примазой к 3'-концу ведущей цепи, синтез ДНК будет продолжаться в направлении от 3 'до 5' по отношению к ведущей цепи без прерывания. ДНК-полимераза ε будет непрерывно добавлять нуклеотиды к матричной цепи, поэтому для синтеза ведущей цепи требуется только один праймер и она имеет непрерывную активность ДНК-полимеразы. [84]

Отстающая нить [ править ]

Репликация ДНК на отстающей цепи прерывается. При синтезе отстающей цепи движение ДНК-полимеразы в направлении, противоположном репликационной вилке, требует использования нескольких праймеров РНК . ДНК-полимераза будет синтезировать короткие фрагменты ДНК, называемые фрагментами Окадзаки, которые добавляются к 3'-концу праймера. Эти фрагменты могут иметь длину от 100 до 400 нуклеотидов у эукариот. [85]

В конце синтеза фрагмента Окадзаки ДНК-полимераза δ проходит в предыдущий фрагмент Окадзаки и замещает его 5'-конец, содержащий праймер РНК и небольшой сегмент ДНК. В результате образуется однонитевой лоскут РНК-ДНК, который необходимо расщепить, а разрыв между двумя фрагментами Окадзаки должен быть запломбирован ДНК-лигазой I. Этот процесс известен как созревание фрагмента Окадзаки и может осуществляться двумя способами: процесс с одним механизмом короткие закрылки, а другой касается длинных закрылков. [86] ДНК-полимераза δ способна замещать от 2 до 3 нуклеотидов ДНК или РНК перед ее полимеризацией, создавая короткий субстрат «лоскута» для Fen1 , который может удалять нуклеотиды из лоскута, по одному нуклеотиду за раз.

Повторяя циклы этого процесса, ДНК-полимераза δ и Fen1 могут координировать удаление праймеров РНК и оставлять разрыв ДНК на отстающей цепи. [87] Было высказано предположение, что этот итерационный процесс предпочтительнее, чем клеточный, потому что он строго регулируется и не создает больших лоскутов, которые необходимо иссекать. [88] В случае нарушения регуляции активности Fen1 / ДНК-полимеразы δ клетка использует альтернативный механизм для создания и обработки длинных створок с помощью Dna2, который обладает как геликазной, так и нуклеазной активностями. [89] Нуклеазная активность Dna2 необходима для удаления этих длинных лоскутов, оставляя более короткий лоскут для обработки Fen1. Электронная микроскопияисследования показывают, что нагрузка нуклеосом на отстающую цепь происходит очень близко к сайту синтеза. [90] Таким образом, созревание фрагмента Окадзаки представляет собой эффективный процесс, который происходит сразу после синтеза зарождающейся ДНК.

Репликативные ДНК-полимеразы [ править ]

После того, как репликативная геликаза размотала дуплекс родительской ДНК, открыв две одноцепочечные ДНК-матрицы, необходимы репликативные полимеразы для генерации двух копий родительского генома. Функция ДНК-полимеразы является узкоспециализированной и выполняет репликацию на определенных шаблонах и в узких локализациях. В вилке репликации эукариот есть три отдельных репликативных полимеразных комплекса, которые вносят вклад в репликацию ДНК: полимераза α, полимераза δ и полимераза ε. Эти три полимеразы необходимы для жизнеспособности клетки. [91]

Поскольку ДНК-полимеразам требуется праймер для начала синтеза ДНК, полимераза α (Pol α) действует как репликативная примаза. Pol α связан с РНК-примазой, и этот комплекс выполняет задачу праймирования путем синтеза праймера, который содержит короткий 10-нуклеотидный участок РНК, за которым следуют от 10 до 20 оснований ДНК. [3] Важно отметить, что это прайминговое действие происходит при инициации репликации в ориджинах, чтобы начать синтез ведущей цепи, а также на 5'-конце каждого фрагмента Окадзаки на отстающей цепи.

Однако Pol α не может продолжать репликацию ДНК и должен быть заменен другой полимеразой для продолжения синтеза ДНК. [92] Переключение полимеразы требует загрузчиков зажимов, и было доказано, что нормальная репликация ДНК требует скоординированных действий всех трех ДНК-полимераз: Pol α для праймингового синтеза, Pol ε для репликации ведущей цепи и Pol δ, который постоянно загружается. , для генерации фрагментов Окадзаки во время синтеза отстающей цепи. [93]

  • Полимераза α (Pol α) : образует комплекс с малой каталитической субъединицей (PriS) и большой некаталитической (PriL) субъединицей. [94] Во-первых, синтез праймера РНК позволяет синтезировать ДНК ДНК-полимеразой альфа. Происходит один раз в начале на ведущей нити и в начале каждого фрагмента Окадзаки на отстающей нити. Субъединицы Pri действуют как примаза, синтезируя праймер РНК. ДНК Pol α удлиняет вновь образованный праймер с нуклеотидами ДНК. Примерно через 20 нуклеотидов удлинение передается Pol ε на ведущей цепи и Pol δ на отстающей цепи. [95]
  • Полимераза δ (Pol δ) : высокая процессивность и корректирующая активность экзонуклеаз 3 '-> 5'. In vivo это основная полимераза, участвующая всинтезекак отстающей, так и ведущей цепи. [96]
  • Полимераза ε (Pol ε) : высокая процессивность и корректирующая активность экзонуклеаз 3 '-> 5'. В значительной степени связанный с pol δ, in vivo он функционирует в основном для проверки ошибок pol δ. [96]

Геликазный комплекс Cdc45 – Mcm – GINS [ править ]

ДНК- геликазы и полимеразы должны оставаться в тесном контакте в репликационной вилке. Если раскручивание происходит слишком далеко до синтеза, обнажаются большие участки одноцепочечной ДНК. Это может активировать сигнализацию повреждения ДНК или вызвать процессы репарации ДНК. Чтобы предотвратить эти проблемы, реплисома эукариот содержит специализированные белки, которые предназначены для регулирования активности геликазы перед репликационной вилкой. Эти белки также обеспечивают стыковочные участки для физического взаимодействия между геликазами и полимеразами, тем самым гарантируя, что раскручивание дуплекса связано с синтезом ДНК. [97]

Для функционирования ДНК-полимераз необходимо размотать двухцепочечную спираль ДНК, чтобы открыть две матрицы одноцепочечной ДНК для репликации. ДНК-геликазы ответственны за раскручивание двухцепочечной ДНК во время репликации хромосомы. Геликазы в эукариотических клетках чрезвычайно сложны. [98] Каталитическое ядро ​​геликазы состоит из шести белков поддержания минихромосом (Mcm2-7), образующих гексамерное кольцо. Вдали от ДНК белки Mcm2-7 образуют одиночный гетерогексамер и загружаются в неактивной форме в начале репликации ДНК в виде двойных гексамеров, расположенных «голова к голове» вокруг двухцепочечной ДНК. [98] [99]Белки Mcm рекрутируются в источники репликации, а затем перераспределяются по геномной ДНК во время S-фазы, что указывает на их локализацию в репликационной вилке. [48]

Загрузка белков Mcm может происходить только во время G 1 клеточного цикла, и загруженный комплекс затем активируется во время фазы S путем рекрутирования белка Cdc45 и комплекса GINS с образованием активной геликазы Cdc45-Mcm-GINS (CMG) на Вилки репликации ДНК. [100] [101] Активность Mcm требуется на протяжении S-фазы для репликации ДНК. [36] [102] Различные регуляторные факторы собираются вокруг геликазы CMG, чтобы произвести «Комплекс реплисомной прогрессии», который связывается с ДНК-полимеразами, образуя реплисому эукариот, структура которой все еще довольно плохо определена по сравнению с ее бактериальным аналогом. . [54] [103]

Изолированная геликаза CMG и комплекс реплисомной прогрессии содержат комплекс с одним белковым кольцом Mcm, что позволяет предположить, что загруженный двойной гексамер белков Mcm в начале может быть разбит на два отдельных гексамерных кольца как часть процесса инициации, при этом каждое кольцо комплекса белков Mcm образует кольцо ядро геликазы CMG на двух вилках репликации, установленных от каждого ориджина. [54] [100] Полный комплекс CMG необходим для раскручивания ДНК, а комплекс CDC45-Mcm-GINS является функциональной ДНК-геликазой в эукариотических клетках. [104]

Белки Ctf4 и And1 [ править ]

Комплекс CMG взаимодействует с реплисомой посредством взаимодействия с белками Ctf4 и And1. Белки Ctf4 / And1 взаимодействуют как с комплексом CMG, так и с ДНК-полимеразой α. [105] Ctf4 представляет собой дополнительный фактор полимеразы α, который необходим для рекрутирования полимеразы α в источники репликации. [106]

Белки Mrc1 и Claspin [ править ]

Белки Mrc1 / Claspin сочетают синтез ведущей цепи с геликазной активностью комплекса CMG. Mrc1 взаимодействует с полимеразой ε, а также с белками Mcm. [107] Важность этой прямой связи между геликазой и полимеразой ведущей цепи подчеркивается результатами в культивируемых клетках человека, где Mrc1 / Claspin необходим для эффективного прогрессирования репликационной вилки. [108] Эти результаты предполагают, что для эффективной репликации ДНК также требуется связывание геликаз и синтез ведущей цепи ...

Ядерный антиген пролиферирующих клеток [ править ]

Основная статья: ядерный антиген пролиферирующих клеток

ДНК-полимеразам требуются дополнительные факторы для поддержки репликации ДНК. ДНК-полимеразы имеют полузамкнутую «ручную» структуру, которая позволяет полимеразе загружаться в ДНК и начинать перемещаться. Эта структура позволяет ДНК-полимеразе удерживать матрицу одноцепочечной ДНК, включать дНТФ в активный сайт и высвобождать вновь образованную двухцепочечную ДНК. Однако структура ДНК-полимераз не позволяет постоянно стабильно взаимодействовать с матричной ДНК. [1]

Чтобы усилить взаимодействие между полимеразой и ДНК-матрицей, скользящие зажимы ДНК связываются с полимеразой, способствуя процессивности репликативной полимеразы. У эукариот скользящий зажим представляет собой кольцевую структуру гомотримеров, известную как ядерный антиген пролиферирующих клеток (PCNA). Кольцо PCNA имеет полярность с поверхностями, которые взаимодействуют с ДНК-полимеразами и надежно прикрепляют их к матрице ДНК. PCNA-зависимая стабилизация ДНК-полимераз оказывает значительное влияние на репликацию ДНК, потому что PCNA способны увеличивать процессивность полимеразы до 1000 раз. [109] [110]PCNA является важным кофактором и отличается тем, что является одной из наиболее распространенных платформ взаимодействия в реплисоме для приспособления множественных процессов на вилке репликации, и поэтому PCNA также рассматривается как регуляторный кофактор для ДНК-полимераз. [111]

Фактор репликации C [ править ]

PCNA полностью охватывает цепочку матрицы ДНК и должна загружаться в ДНК в репликационной вилке. Загрузка PCNA в ведущую цепь происходит нечасто, поскольку репликация ДНК на ведущей цепи продолжается до тех пор, пока репликация не завершится. Однако в отстающей цепи ДНК-полимераза δ должна постоянно загружаться в начале каждого фрагмента Окадзаки. Это постоянное инициирование синтеза фрагмента Окадзаки требует повторной загрузки PCNA для эффективной репликации ДНК.

Загрузка PCNA осуществляется комплексом фактора репликации C (RFC). RFC комплекс состоит из пяти АТФаз: Rfc1, Rfc2, Rfc3, Rfc4 и Rfc5. [112] RFC распознает соединения праймер-матрица и загружает PCNA в эти сайты. [113] [114] Гомотример PCNA открывается RFC путем гидролиза АТФ и затем загружается на ДНК в правильной ориентации, чтобы облегчить его ассоциацию с полимеразой. [115] [116] Зажимные загрузчики также могут выгружать PCNA из ДНК; механизм, необходимый, когда репликация должна быть прекращена. [116]

Стойловые вилки репликации [ править ]

Репликация ДНК в репликационной вилке может быть остановлена ​​из-за нехватки дезоксинуклеотидтрифосфатов (dNTP) или из-за повреждения ДНК, что приводит к стрессу репликации . [117] Эта остановка репликации описывается как остановившаяся вилка репликации . Белковый комплекс защиты вилки стабилизирует вилку репликации до тех пор, пока не будут устранены повреждения ДНК или другие проблемы репликации. [117] Длительная остановка репликационной вилки может привести к дальнейшему повреждению ДНК. Сигналы остановки отключаются, если устранены проблемы, вызывающие вилку репликации. [117]

Прекращение действия [ править ]

Изображение теломеразы, постепенно удлиняющей теломерную ДНК.

Прекращение репликации эукариотической ДНК требует различных процессов в зависимости от того, являются ли хромосомы кольцевыми или линейными. В отличие от линейных молекул, кольцевые хромосомы способны воспроизводить всю молекулу. Однако две молекулы ДНК останутся связанными вместе. Эта проблема решается декатенацией двух молекул ДНК топоизомеразой типа II . Топоизомеразы типа II также используются для разделения линейных цепей, поскольку они сложным образом свернуты в нуклеосому внутри клетки.

Как упоминалось ранее, линейные хромосомы сталкиваются с другой проблемой, которая не наблюдается при кольцевой репликации ДНК. Из-за того, что для инициации синтеза ДНК требуется праймер РНК, отстающая цепь находится в невыгодном положении при репликации всей хромосомы. В то время как ведущая цепь может использовать один праймер РНК для удлинения 5'-конца реплицирующейся цепи ДНК, несколько праймеров РНК несут ответственность за синтез отстающей цепи, создавая фрагменты Окадзаки. Это приводит к проблеме из-за того, что ДНК-полимераза может присоединяться только к 3'-концу цепи ДНК. 3'-5'-действие ДНК-полимеразы вдоль родительской цепи оставляет короткую одноцепочечную ДНК (оцДНК) на 3'-конце родительской цепи, когда фрагменты Окадзаки были восстановлены.Поскольку репликация происходит в противоположных направлениях на противоположных концах родительских хромосом, каждая нить является отстающей нитью на одном конце. Со временем это приведет к прогрессивному сокращению обоихдочерние хромосомы . Это известно как проблема конца репликации. [1]

Проблема конечной репликации решается в эукариотических клетках с помощью участков теломер и теломеразы . Теломеры расширяют 3'-конец родительской хромосомы за 5'-конец дочерней цепи. Эта одноцепочечная структура ДНК может действовать как точка начала репликации, которая рекрутирует теломеразу. Теломераза - это специализированная ДНК-полимераза, которая состоит из нескольких белковых субъединиц и компонента РНК. Компонент РНК теломеразы отжигается с одноцепочечным 3'-концом матричной ДНК и содержит 1,5 копии теломерной последовательности. [85] Теломераза содержит субъединицу белка, которая представляет собой обратную транскриптазу, называемую обратной транскриптазой теломеразы.или TERT. TERT синтезирует ДНК до конца матричной теломеразной РНК, а затем отключается. [85] Этот процесс может повторяться столько раз, сколько необходимо, с удлинением 3'-конца родительской молекулы ДНК. Это 3'-добавление обеспечивает матрицу для удлинения 5'-конца дочерней цепи за счет синтеза ДНК отстающей цепи. Регулирование активности теломеразы осуществляется теломер-связывающими белками.

Барьеры репликационной вилки [ править ]

Репликация прокариотической ДНК является двунаправленной; внутри репликативного ориджина комплексы реплисом создаются на каждом конце репликационного ориджина, и реплисомы удаляются друг от друга от начальной начальной точки. У прокариот двунаправленная репликация инициируется в одном репликативном ориджине на кольцевой хромосоме и заканчивается в сайте, противоположном начальному началу ориджина. [118] Эти терминальные области имеют последовательности ДНК, известные как Ter- сайты. Эти сайты Ter связаны с белком Tus. Комплекс Ter -Tus способен останавливать активность геликазы, прекращая репликацию. [119]

В эукариотических клетках прекращение репликации обычно происходит в результате столкновения двух репликативных вилок между двумя активными источниками репликации. Место столкновения зависит от времени начала стрельбы. Таким образом, если репликационная вилка останавливается или рушится на определенном сайте, репликация сайта может быть спасена, когда реплисома, перемещающаяся в противоположном направлении, завершает копирование региона. Существуют запрограммированные барьеры вилки репликации (RFB), связанные белками RFB в различных местах по всему геному, которые способны останавливать или приостанавливать вилки репликации, останавливая развитие реплисомы. [118]

Фабрики репликации [ править ]

Было обнаружено, что репликация происходит локализованным образом в ядре клетки. Вопреки традиционному взгляду на перемещение вилок репликации по застойной ДНК, возникла концепция фабрик репликации , которая означает, что вилки репликации сосредоточены в некоторых иммобилизованных «фабричных» областях, через которые нити матричной ДНК проходят как конвейерные ленты. [120]

Регуляция клеточного цикла [ править ]

Основная статья: Клеточный цикл


Клеточный цикл для эукариотических клеток .

Репликация ДНК - это четко организованный процесс, который контролируется в контексте клеточного цикла . Прогресс в клеточном цикле и, в свою очередь, репликация ДНК жестко регулируется образованием и активацией пререпликативных комплексов (пре-RC), что достигается за счет активации и инактивации циклин-зависимых киназ (Cdks, CDK). В частности, именно взаимодействия циклинов и циклинзависимых киназ ответственны за переход из G 1 в S-фазу.

Во время фазы G 1 клеточного цикла наблюдается низкий уровень активности CDK. Этот низкий уровень активности CDK позволяет формировать новые комплексы пре-RC, но недостаточен для инициирования репликации ДНК вновь образованными пре-RC. Во время остальных фаз клеточного цикла наблюдается повышенный уровень активности CDK. Этот высокий уровень активности CDK отвечает за инициацию репликации ДНК, а также за ингибирование образования нового комплекса пре-RC. [2] Как только репликация ДНК инициирована, пре-RC комплекс разрушается. Из-за того, что уровни CDK остаются высокими во время S-фазы, G 2 и M фаз клеточного цикла, новые пре-RC комплексы не могут образовываться. Все это помогает гарантировать, что инициация не может произойти, пока клеточное деление не завершится.

Считается, что в дополнение к циклин-зависимым киназам новый раунд репликации может быть предотвращен посредством подавления Cdt1. Это достигается за счет деградации Cdt1, а также за счет ингибирующего действия белка, известного как геминин . Геминин прочно связывается с Cdt1 и считается основным ингибитором повторной репликации. [2] Геминин сначала появляется в S-фазе и разрушается при переходе от метафазы к анафазе, возможно, за счет убиквинирования комплексом, способствующим анафазе (APC). [121]

Различные контрольные точки клеточного цикла присутствуют на протяжении всего клеточного цикла, которые определяют, будет ли клетка полностью продвигаться через деление. Важно отметить, что в репликации G 1 или ограничение, контрольная точка определяет, начнется ли инициация репликации или будет ли ячейка помещена в стадию покоя, известную как G 0 . Клеткам на стадии G 0 клеточного цикла не дают инициировать цикл репликации, потому что поддерживающие белки минихромосомы не экспрессируются. Переход в S-фазу указывает на то, что репликация началась.

Белки контрольной точки репликации [ править ]

Чтобы сохранить генетическую информацию во время деления клеток, репликация ДНК должна выполняться с высокой точностью. Для достижения этой задачи в эукариотических клетках в определенные моменты процесса репликации присутствуют белки, которые способны обнаруживать любые ошибки во время репликации ДНК и сохранять целостность генома. Эти белки контрольных точек способны останавливать клеточный цикл от входа в митоз, чтобы дать время на восстановление ДНК. Белки контрольных точек также участвуют в некоторых путях репарации ДНК, при этом они стабилизируют структуру репликационной вилки, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение. Эти белки контрольных точек необходимы для предотвращения передачи мутаций или других хромосомных аберраций потомству.

Белки контрольных точек эукариот хорошо консервативны и включают две связанные с фосфатидилинозитол-3-киназой киназы (PIKK), ATR и ATM . И ATR, и ATM имеют общую последовательность фосфорилирования-мишени, мотив SQ / TQ, но их индивидуальные роли в клетках различаются. [122]

ATR участвует в остановке клеточного цикла в ответ на двухцепочечные разрывы ДНК. У ATR есть обязательный партнер по контрольной точке, ATR-взаимодействующий белок (ATRIP), и вместе эти два белка реагируют на участки одноцепочечной ДНК, покрытые репликационным белком A (RPA). [123] Образование одноцепочечной ДНК происходит часто, чаще во время репликационного стресса. ATR-ATRIP способен останавливать клеточный цикл для сохранения целостности генома. ATR обнаруживается на хроматине во время фазы S, подобно RPA и класпину. [124]

Генерация одноцепочечных участков ДНК важна для инициации путей контрольных точек ниже повреждения репликации. Как только одноцепочечная ДНК становится достаточно длинной, одноцепочечная ДНК, покрытая RPA, может рекрутировать ATR-ATRIP. [125] Чтобы стать полностью активной, киназа ATR полагается на сенсорные белки, которые определяют, локализованы ли белки контрольной точки в допустимом месте стресса репликации ДНК. RAD9 - HUS1 - Rad1 (9-1-1) гетеротримерный зажим и его зажим погрузчик RFC RAD17 способны распознавать гэп или поцарапан ДНК. Загрузчик зажимов RFC Rad17 загружает 9-1-1 на поврежденную ДНК. [126]Присутствие 9-1-1 на ДНК достаточно , чтобы облегчить взаимодействие между ATR-ATRIP и группой белков называют контрольной точки медиаторы, такие как TOPBP1 и MRC1 / claspin . TOPBP1 взаимодействует и рекрутирует фосфорилированный компонент Rad9 в 9-1-1 и связывает ATR-ATRIP, который фосфорилирует Chk1. [127] Mrc1 / Claspin также необходим для полной активации ATR-ATRIP, который фосфорилирует Chk1, главную эффекторную киназу нижестоящей контрольной точки. [128] Claspin является компонентом реплисомы и содержит домен для стыковки с Chk1, раскрывая специфическую функцию Claspin во время репликации ДНК: стимулирование передачи сигналов контрольной точки на реплисоме. [129]

Передача сигналов Chk1 жизненно важна для остановки клеточного цикла и предотвращения входа клеток в митоз с неполной репликацией ДНК или повреждением ДНК. Chk1-зависимое ингибирование Cdk важно для функции контрольной точки ATR-Chk1 и для остановки клеточного цикла и предоставления достаточного времени для завершения механизмов репарации ДНК, что, в свою очередь, предотвращает наследование поврежденной ДНК. Кроме того, Chk1-зависимое ингибирование Cdk играет критическую роль в ингибировании инициирования инициирования во время S фазы. Этот механизм предотвращает непрерывный синтез ДНК и необходим для защиты генома в присутствии стресса репликации и потенциальных генотоксических условий. [130] Таким образом, активность ATR-Chk1 дополнительно предотвращает потенциальные проблемы репликации на уровне единичных источников репликации путем ингибирования инициации репликации по всему геному, пока сигнальный каскад, поддерживающий остановку клеточного цикла, не будет отключен.

Репликация через нуклеосомы [ править ]

Основная статья: Нуклеосома
Изображение репликации через гистоны. Гистоны удаляются из ДНК комплексом FACT и Asf1. Гистоны повторно собираются на вновь реплицированную ДНК после репликационной вилки с помощью CAF-1 и Rtt106.

Эукариотическая ДНК должна быть плотно уплотнена, чтобы поместиться в ограниченном пространстве ядра. Хромосомы упаковываются путем обертывания 147 нуклеотидов вокруг октамера гистоновых белков, образуя нуклеосому . Октамер нуклеосомы включает по две копии каждого гистона H2A , H2B , H3 и H4 . Из-за тесной ассоциации гистоновых белков с ДНК, эукариотические клетки имеют белки, которые предназначены для ремоделирования гистонов перед репликационной вилкой, чтобы обеспечить плавное развитие реплисомы. [131] Есть также белки, участвующие в повторной сборке гистонов позади репликационной вилки, чтобы восстановить конформацию нуклеосом. [132]

Есть несколько шаперонов гистонов, которые, как известно, участвуют в сборке нуклеосом после репликации. ФАКТ комплекс был найден , чтобы взаимодействовать с ДНК - полимеразы α-праймаза комплекса, и субъединиц комплекса FACT взаимодействовали генетически с факторами репликации. [133] [134] Комплекс FACT представляет собой гетеродимер, который не гидролизует АТФ, но способен способствовать «разрыхлению» гистонов в нуклеосомах, но то, как комплекс FACT способен ослабить тесную ассоциацию гистонов для удаления ДНК, остается без ответа. . [135]

Другой гистоновый шаперон, который ассоциируется с реплисомой, - это Asf1 , который взаимодействует с комплексом Mcm , зависящим от димеров гистонов H3-H4. [136] Asf1 способен передавать вновь синтезированный димер H3-H4 к факторам отложения за вилкой репликации, и эта активность делает димеры гистона H3-H4 доступными в месте отложения гистона сразу после репликации. [137] Asf1 (и его партнер Rtt109) также участвует в ингибировании экспрессии генов реплицированных генов во время S-фазы. [138]

Гетеротримерный шаперонный фактор сборки хроматина 1 ( CAF-1 ) представляет собой белок формирования хроматина, который участвует в депонировании гистонов на обеих вновь реплицированных цепях ДНК с образованием хроматина. [139] CAF-1 содержит мотив связывания PCNA, называемый PIP-боксом, который позволяет CAF-1 связываться с реплисомой через PCNA и способен депонировать димеры гистона H3-H4 на вновь синтезированную ДНК. [140] [141] Шаперон Rtt106 также участвует в этом процессе и ассоциируется с димерами CAF-1 и H3-H4 во время образования хроматина. [142] Эти процессы загружают вновь синтезированные гистоны в ДНК.

После отложения гистонов H3-H4 нуклеосомы образуются за счет ассоциации гистона H2A-H2B. Считается, что этот процесс происходит через комплекс FACT, поскольку он уже связан с реплисомой и способен связывать свободные H2A-H2B, или существует возможность другого шаперона H2A-H2B, Nap1. [143] Исследования с помощью электронной микроскопии показывают, что это происходит очень быстро, так как можно наблюдать образование нуклеосом, образующих всего несколько сотен пар оснований после репликационной вилки. [144] Таким образом, весь процесс формирования новых нуклеосом происходит сразу после репликации из-за связывания гистоновых шаперонов с реплисомой.

Сравнение репликации ДНК прокариот и эукариот [ править ]

По сравнению с репликацией прокариотической ДНК , завершение репликации эукариотической ДНК является более сложным и включает в себя множественные источники репликации и репликационные белки, которые необходимо выполнить. Прокариотическая ДНК имеет круглую форму и имеет только одну точку начала репликации, когда репликация начинается. Напротив, ДНК эукариот линейна. При репликации существует до тысячи источников репликации. [145]

Эукариотическая ДНК двунаправлена. Здесь значение слова «двунаправленный» иное. Линейная ДНК эукариот имеет множество источников (называемых O) и концов (называемых T). "T" присутствует справа от "O". Один «О» и один «Т» вместе образуют один репликон. После образования комплекса пре-инициации, когда один репликон начинает элонгацию, инициация начинается во втором репликоне. Теперь, если первый репликон движется по часовой стрелке, второй репликон движется против часовой стрелки, пока не будет достигнута «Т» первого репликона. В точке «T» оба репликона сливаются, чтобы завершить процесс репликации. Между тем, второй репликон также движется вперед, чтобы встретиться с третьим репликоном. Это движение двух репликонов по часовой стрелке и против часовой стрелки называется двунаправленной репликацией.

Репликация эукариотической ДНК требует точной координации всех ДНК-полимераз и связанных белков для репликации всего генома каждый раз при делении клетки. Этот процесс достигается с помощью серии этапов сборки белков в точках начала репликации, в основном фокусируясь на регуляции репликации ДНК на ассоциации геликазы MCM с ДНК. Эти источники репликации определяют количество белковых комплексов, которые будут образовываться для инициации репликации. В прокариотической ДНК регуляция репликации сосредоточена на связывании белка инициатора DnaA с ДНК, при этом инициация репликации происходит несколько раз в течение одного клеточного цикла. [85]Как прокариотическая, так и эукариотическая ДНК используют связывание и гидролиз АТФ для прямой загрузки геликазы, и в обоих случаях геликаза загружается в неактивной форме. Однако эукариотические геликазы представляют собой двойные гексамеры, которые загружены на двухцепочечную ДНК, тогда как прокариотические геликазы представляют собой одинарные гексамеры, загруженные на одноцепочечную ДНК. [146]

Сегрегация хромосом - еще одно различие между прокариотическими и эукариотическими клетками. Быстро делящиеся клетки, такие как бактерии, часто начинают отделять хромосомы, которые все еще находятся в процессе репликации. В эукариотических клетках сегрегация хромосом в дочерние клетки не начинается до тех пор, пока репликация не завершится во всех хромосомах. [85] Несмотря на эти различия, однако, лежащий в основе процесс репликации схож как для прокариотической, так и для эукариотической ДНК.

Репликация прокариотической ДНКРепликация эукариотической ДНК
Встречается внутри цитоплазмыПроисходит внутри ядра
Только одна точка начала репликации на молекулу ДНК.Имеют множество источников репликации в каждой хромосоме
Начало репликации составляет около 100-200 или более нуклеотидов в длину.Каждый ориджин репликации состоит примерно из 150 нуклеотидов.
Репликация происходит в одной точке каждой хромосомы.Репликация происходит одновременно в нескольких точках каждой хромосомы.
Только один источник репликацииИмеет несколько источников репликации
Инициирование осуществляется белками DnaA и DnaB.Инициирование осуществляется Комплексом распознавания происхождения.
Топоизомераза необходимаТопоизомераза необходима
Репликация очень быстраяРепликация очень медленная

Список белков репликации ДНК эукариот [ править ]

Список основных белков, участвующих в репликации эукариотической ДНК:

ПротеинФункция в репликации эукариотической ДНК
AND1Загружает ДНК-полимеразу α на хроматин вместе с комплексом CMG на отстающей цепи. Также известен как Ctf4 у почкующихся дрожжей.
Cdc45Требуется для инициации и удлинения стадий репликации ДНК. Входит в состав геликазного комплекса Mcm2-7. Требуется после этапа перед RC для загрузки различных белков для инициации и удлинения.
Cdc45-Mcm-GINS (CMG) комплексФункциональная ДНК-геликаза в эукариотических клетках
Cdc6Требуется для сборки комплекса Mcm2-7 в ORC вместе с Cdt1.
Киназа Cdc7-Dbf4 или Dbf4-зависимая киназа (DDK)Протеинкиназа, необходимая для инициации репликации ДНК, вероятно, посредством фосфорилирования поддерживающих белков минихромосомы.
Cdt1Загружает комплекс Mcm2-7 на ДНК в ORC на этапе до RC / лицензирования. У многоклеточных животных подавляется близнецами.
ЗастежкаСоедините синтез ведущей цепи с комплексной геликазной активностью CMG. Работает с Mrc1
Ctf4Загружает ДНК-полимеразу α на хроматин вместе с комплексом CMG на отстающей цепи. Гомолог многоклеточных животных известен как AND-1.
Циклинзависимая киназа (CDK)Циклин-зависимая протеинкиназа, необходимая для инициации репликации и для других последующих стадий.
Dna2Эндонуклеаза 5 'лоскута и геликаза участвуют в процессинге фрагментов Окадзаки.
ДНК-лигаза IПрисоединяется к фрагментам Окадзаки во время репликации ДНК. Лигазная активность также необходима для репарации ДНК и рекомбинации.
ДНК-полимераза α (Pol α)Содержит примазную активность, необходимую для инициации синтеза ДНК как на ведущих, так и на отстающих цепях.
ДНК-полимераза δ (Pol δ)Требуется для завершения синтеза фрагментов Окадзаки на отстающей цепи, которые были запущены ДНК-полимеразой α.
ДНК-полимераза ε (Pol ε)Полимераза ведущей цепи. Синтезирует ДНК на вилке репликации. Связывается на ранней стадии происхождения через Dbp11 и необходимо для загрузки ДНК-полимеразы α.
Dpb11Белок инициации репликации ДНК. Загружает ДНК-полимеразу ε на пререпликационные комплексы в источниках.
Fen15'-эндонуклеаза лоскута, участвующая в процессинге фрагментов Окадзаки.
БлизнецыБелок содержится в многоклеточных животных и отсутствует в дрожжах. Связывается с Cdt1 и инактивирует его, тем самым регулируя образование пререпликативного / инициирующего комплекса. Также предлагается способствовать образованию пре-RC путем связывания и, таким образом, предотвращения деградации Cdt1.
ДжинсТетрамерный комплекс, состоящий из Sld5, Psf1, Psf2, Psf3. Связывается с пререпликативным комплексом примерно во время инициации и перемещается с вилками репликации на этапе элонгации. Требуется для стадии удлинения репликации ДНК и, возможно, является частью комплекса геликазы Mcm.
Белки поддержания минихромосом (Mcm)Шесть различных белков семейства AAA + ATPase, которые образуют гексамер в растворе. Этот гексамер рекрутируется и загружается ORC, Cdc6 и Cdt1 и образует двойной гексамер, который топологически связан вокруг ДНК с образованием солеустойчивого пререпликативного комплекса. При инициации репликации Mcm2-7 удаляется от ORC с помощью вилки репликации.
Mcm10Требуется для стадий инициации и удлинения репликации ДНК. Участвует в связывании хроматина Cdc45 и ДНК-полимеразы α. Также требуется для стабильности каталитической субъединицы ДНК-полимеразы α в почкующихся дрожжах S. cerevisiae .
Mrc1Соедините синтез ведущей цепи с комплексной геликазной активностью CMG. Гомолог Metazoan известен как Claspin.
Комплекс распознавания происхождения (ORC)Гетерогексамерный комплекс, состоящий из белков Orc1 – Orc6. Связывается с ДНК и собирает комплекс Mcm2-7 на хроматин вместе с Cdc6 и Cdt1.
Ядерный антиген пролиферирующих клеток (PCNA)Тримерный белок с кольцевой структурой включает ДНК, предотвращающую диссоциацию ДНК-полимеразы. Действует как скользящий зажим для полимераз δ и ε, тем самым улучшая процессивность репликативных полимераз.
Фактор репликации C (RFC)Загружает PCNA на примированные матрицы и участвует в переключении между ДНК-полимеразой а и репликативными полимеразами δ и ε.
Барьеры репликационной вилки (RFB)Связывается с RFB-белками в различных частях генома. Умеют останавливать или приостанавливать вилки репликации, останавливая развитие реплисомы.
Репликационный белок A (RPA)Гетеротримерный одноцепочечный связывающий белок. Стабилизирует одноцепочечную ДНК на вилке репликации.
РНКаза HРибонуклеаза, расщепляющая РНК, гибридизуется с ДНК. Участвует в обработке фрагментов Окадзаки.
Sld2Функции инициации репликации. Ключевой субстрат CDK, фосфорилирование способствует взаимодействию с Dpb11. Требуется для запуска репликации.
Sld3Функции инициации репликации. Ключевой субстрат CDK, фосфорилирование способствует взаимодействию с Dpb11. Требуется для запуска репликации.
ТеломеразаРибонуклеопротеин, который добавляет последовательность ДНК «TTAGGG», повторяется на 3'-конце цепей ДНК в теломерах.
ТопоизомеразыРегулировать перемотку или перемотку ДНК

См. Также [ править ]

  • Репликация ДНК
  • Репликация прокариотической ДНК
  • Процессивность

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б в г Леман А.Р., Ногучи Э. (март 2013 г.). «Вилка репликации: понимание механизма репликации эукариот и проблем удвоения генома» . Гены . 4 (1): 1–32. DOI : 10,3390 / genes4010001 . PMC  3627427 . PMID  23599899 .
  2. ^ a b c d Blow JJ, Dutta A (июнь 2005 г.). «Предотвращение повторной репликации хромосомной ДНК» . Обзоры природы Молекулярная клеточная биология . 6 (6): 476–86. DOI : 10.1038 / nrm1663 . PMC 2688777 . PMID 15928711 .  
  3. ^ a b Фишер П.А., Ван Т.С., Корн Д. (июль 1979 г.). «Энзимологическая характеристика ДНК-полимеразы альфа. Процессивность основных каталитических свойств и использование разрыва гомогенного фермента из клеток KB человека» . Журнал биологической химии . 254 (13): 6128–37. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 50528-7 . PMID 447699 . 
  4. Перейти ↑ Araki H (2011). «Инициирование репликации хромосомной ДНК в эукариотических клетках; вклад генетики дрожжей в выяснение» . Гены и генетические системы . 86 (3): 141–9. DOI : 10,1266 / ggs.86.141 . PMID 21952204 . 
  5. ^ Майорано D, J Moreau, Méchali М (апрель 2000 г.). «XCDT1 необходим для сборки пререпликативных комплексов у Xenopus laevis». Природа . 404 (6778): 622–5. Bibcode : 2000Natur.404..622M . DOI : 10.1038 / 35007104 . PMID 10766247 . S2CID 4416138 .  
  6. ^ a b c Белл С.П., Датта А. (2002). «Репликация ДНК в эукариотических клетках». Ежегодный обзор биохимии . 71 : 333–74. DOI : 10.1146 / annurev.biochem.71.110601.135425 . PMID 12045100 . 
  7. ^ Тая BK (1999). «Белки MCM в репликации ДНК». Ежегодный обзор биохимии . 68 (1): 649–86. DOI : 10.1146 / annurev.biochem.68.1.649 . PMID 10872463 . 
  8. ^ Ticau S, Фридман Л. Дж, Ивица Н.А., Геллс Дж, Белл ИП (апрель 2015 г.). «Исследования одиночных молекул при лицензировании происхождения показывают механизмы, обеспечивающие двунаправленную загрузку геликазы» . Cell . 161 (3): 513–525. DOI : 10.1016 / j.cell.2015.03.012 . PMC 4445235 . PMID 25892223 .  
  9. ^ а б Чжай Й, Ли Н, Цзян Х, Хуанг Х, Гао Н, Тай Б.К. (июль 2017 г.). «Уникальные роли неидентичных субъединиц MCM в лицензировании репликации ДНК» . Молекулярная клетка . 67 (2): 168–179. DOI : 10.1016 / j.molcel.2017.06.016 . PMID 28732205 . 
  10. ^ Костер G, Diffley JF (июль 2017). «Двунаправленная репликация эукариотической ДНК обеспечивается квазисимметричной загрузкой геликазы» . Наука . 357 (6348): 314–318. Bibcode : 2017Sci ... 357..314C . DOI : 10.1126 / science.aan0063 . PMC 5608077 . PMID 28729513 .  
  11. ^ а б в г д Чжай И, Ченг Э, Ву Х, Ли Н, Юнг ПЙ, Гао Н, Тай Б.К. (март 2017 г.). «Открыто-кольцевая структура комплекса Cdt1-Mcm2-7 как предшественник двойного гексамера MCM». Структурная и молекулярная биология природы . 24 (3): 300–308. DOI : 10.1038 / nsmb.3374 . PMID 28191894 . S2CID 3929807 .  
  12. ↑ Bell SP (март 2002 г.). «Комплекс распознавания происхождения: от простых источников до сложных функций» . Гены и развитие . 16 (6): 659–72. DOI : 10,1101 / gad.969602 . PMID 11914271 . 
  13. ^ Белл, SP; Стиллман, Б. (1992-05-14). «АТФ-зависимое распознавание эукариотических источников репликации ДНК мультибелковым комплексом». Природа . 357 (6374): 128–134. Bibcode : 1992Natur.357..128B . DOI : 10.1038 / 357128a0 . ISSN 0028-0836 . PMID 1579162 . S2CID 4346767 .   
  14. ^ Б с д е е Li N, Lam WH, Zhai Y, Cheng J, E, Cheng Zhao Y, N, Гао Tye БК (июль 2018 г. ). «Структура комплекса распознавания ориджина, связанного с ориджином репликации ДНК». Природа . 559 (7713): 217–222. Bibcode : 2018Natur.559..217L . DOI : 10.1038 / s41586-018-0293-х . PMID 29973722 . S2CID 49577101 .  
  15. ^ Miotto B, Ji Z, Struhl K (август 2016). «Селективность сайтов связывания ORC и отношение к времени репликации, хрупкие сайты и делеции при раке» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (33): E4810-9. DOI : 10.1073 / pnas.1609060113 . PMC 4995967 . PMID 27436900 .  
  16. ^ Ли, Клэр СК; Чунг, Мин Фунг; Ли, Джинсен; Чжао, Юнцянь; Лам, Вай Хей; Хо, Винси; Роос, Ремо; Чжай, Юаньлян; Люн, Дэнни; Тай, Бик-Квун (2021-01-04). «Гуманизация комплекса распознавания происхождения дрожжей» . Nature Communications . 12 (1): 33. DOI : 10.1038 / s41467-020-20277-у . ISSN 2041-1723 . PMC 7782691 . PMID 33397927 .   
  17. ^ Bleichert Р, Leitner А, Aebersold Р, МР Botchan, Бергер JM (июнь 2018). «Конформационный контроль и ДНК-связывающий механизм комплекса распознавания происхождения многоклеточных» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (26): E5906 – E5915. DOI : 10.1073 / pnas.1806315115 . PMC 6042147 . PMID 29899147 .  
  18. ↑ Чесноков И.Н. (2007). «Многофункциональность комплекса распознавания происхождения». Международный обзор цитологии . 256 : 69–109. DOI : 10.1016 / S0074-7696 (07) 56003-1 . ISBN 9780123737007. PMID  17241905 .
  19. ^ Matsuda K, Makise M, Sueyasu Y, Takehara M, Asano T, Mizushima T (декабрь 2007 г.). «Дрожжевой двугибридный анализ комплекса распознавания происхождения Saccharomyces cerevisiae: взаимодействие между субъединицами и идентификация связывающих белков» . FEMS Yeast Research . 7 (8): 1263–9. DOI : 10.1111 / j.1567-1364.2007.00298.x . PMID 17825065 . 
  20. ^ Kreitz S, M Ritzi, Baack M, Knippers R (март 2001). «Белок 1 комплекса распознавания происхождения человека диссоциирует от хроматина во время S-фазы в клетках HeLa» . Журнал биологической химии . 276 (9): 6337–42. DOI : 10.1074 / jbc.M009473200 . PMID 11102449 . 
  21. Перейти ↑ Speck C, Chen Z, Li H, Stillman B (ноябрь 2005 г.). «АТФаза-зависимое совместное связывание ORC и Cdc6 с исходной ДНК» . Структурная и молекулярная биология природы . 12 (11): 965–71. DOI : 10.1038 / nsmb1002 . PMC 2952294 . PMID 16228006 .  
  22. ^ Coleman TR, Карпентер PB, Дунфи WG (октябрь 1996). «Белок Xenopus Cdc6 необходим для инициации одного цикла репликации ДНК в бесклеточных экстрактах». Cell . 87 (1): 53–63. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 81322-7 . PMID 8858148 . S2CID 16897247 .  
  23. ^ Rialland M, Sola F, Santocanale C (апрель 2002). «Важная роль человеческого CDT1 в репликации ДНК и лицензировании хроматина». Журнал клеточной науки . 115 (Pt 7): 1435–40. PMID 11896191 . 
  24. ^ Tanaka S, Diffley JF (март 2002). «Взаимозависимое накопление ядер почкующихся дрожжей Cdt1 и Mcm2-7 во время фазы G1». Природа клеточной биологии . 4 (3): 198–207. DOI : 10.1038 / ncb757 . PMID 11836525 . S2CID 45861829 .  
  25. ^ Frigola Дж, он Дж, Kinkelin К, Пай В.Е., Рено л, Дуглас МЕ, Рем Д, Черепанов Р, Коста - А, Diffley ДФ (июнь 2017 г.). «Cdt1 стабилизирует открытое кольцо MCM для нагрузки геликазы» . Nature Communications . 8 : 15720. Bibcode : 2017NatCo ... 815720F . DOI : 10.1038 / ncomms15720 . PMC 5490006 . PMID 28643783 .  
  26. ^ Ticau S, Фридман Л. Дж, Champasa К, Корреа ИК, Геллс Дж, Белл ИП (март 2017 г.). «Механизм и время закрытия кольца Mcm2-7 при лицензировании репликации ДНК» . Структурная и молекулярная биология природы . 24 (3): 309–315. DOI : 10.1038 / nsmb.3375 . PMC 5336523 . PMID 28191892 .  
  27. ^ Нишитани Н, Lygerou Z, Нишимото Т, медсестра Р (апрель 2000 г.). «Белок Cdt1 необходим для лицензирования ДНК для репликации в делящихся дрожжах». Природа . 404 (6778): 625–8. Bibcode : 2000Natur.404..625N . DOI : 10.1038 / 35007110 . PMID 10766248 . S2CID 205005540 .  
  28. ↑ Yuan Z, Riera A, Bai L, Sun J, Nandi S, Spanos C, Chen ZA, Barbon M, Rappsilber J, Stillman B, Speck C, Li H (март 2017). «Структурная основа загрузки репликативной геликазы Mcm2-7 с помощью ORC-Cdc6 и Cdt1» . Структурная и молекулярная биология природы . 24 (3): 316–324. DOI : 10.1038 / nsmb.3372 . PMC 5503505 . PMID 28191893 .  
  29. ^ Wohlschlegel JA, Dwyer BT, Dhar SK, Cvetic C, Walter JC, Датта A (декабрь 2000). «Ингибирование репликации эукариотической ДНК путем связывания геминина с Cdt1». Наука . 290 (5500): 2309–12. Bibcode : 2000Sci ... 290.2309W . DOI : 10.1126 / science.290.5500.2309 . PMID 11125146 . 
  30. Перейти ↑ Maine GT, Sinha P, Tye BK (март 1984). «Мутанты S. cerevisiae, неспособные поддерживать минихромосомы» . Генетика . 106 (3): 365–85. DOI : 10.1093 / генетика / 106.3.365 . PMC 1224244 . PMID 6323245 .  
  31. ^ Хуа XH, Ньюпорт J (январь 1998). «Идентификация стадии преинициирования в репликации ДНК, которая не зависит от комплекса распознавания ориджина и cdc6, но зависит от cdk2» . Журнал клеточной биологии . 140 (2): 271–81. DOI : 10,1083 / jcb.140.2.271 . PMC 2132576 . PMID 9442103 .  
  32. ^ Rowles A, S Тада, Blow JJ (июнь 1999). «Изменения в ассоциации комплекса распознавания ориджина Xenopus с хроматином при лицензировании источников репликации» . Журнал клеточной науки . 112 (12): 2011–8. PMC 3605702 . PMID 10341218 .  
  33. ^ а б в Ли Н, Чжай Й, Чжан И, Ли В, Ян М., Лей Дж, Тай Б.К., Гао Н. (август 2015 г.). «Структура эукариотического комплекса MCM на 3,8 Å». Природа . 524 (7564): 186–91. Bibcode : 2015Natur.524..186L . DOI : 10,1038 / природа14685 . PMID 26222030 . S2CID 4468690 .  
  34. ↑ Noguchi Y, Yuan Z, Bai L, Schneider S, Zhao G, Stillman B, Speck C, Li H (ноябрь 2017 г.). «Крио-ЭМ структура двойного гексамера Mcm2-7 на ДНК предполагает модель экструзии ДНК с запаздывающими цепями» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (45): E9529 – E9538. DOI : 10.1073 / pnas.1712537114 . PMC 5692578 . PMID 29078375 .  
  35. ^ а б Датта А., Bell SP (1997). «Инициирование репликации ДНК в эукариотических клетках». Ежегодный обзор клеточной биологии и биологии развития . 13 : 293–332. DOI : 10.1146 / annurev.cellbio.13.1.293 . PMID 9442876 . 
  36. ^ a b Лабиб К., Терсеро Дж. А., Диффли Дж. Ф. (июнь 2000 г.). «Непрерывная функция MCM2-7, необходимая для развития вилки репликации ДНК». Наука . 288 (5471): 1643–7. Bibcode : 2000Sci ... 288.1643L . DOI : 10.1126 / science.288.5471.1643 . PMID 10834843 . 
  37. ^ Schwacha A, Bell SP (ноябрь 2001). «Взаимодействия между двумя каталитически разными подгруппами MCM необходимы для координированного гидролиза АТФ и репликации ДНК». Молекулярная клетка . 8 (5): 1093–104. DOI : 10.1016 / S1097-2765 (01) 00389-6 . PMID 11741544 . 
  38. ↑ Boyer PD (январь 1993 г.). «Механизм изменения связывания АТФ-синтазы - некоторые вероятности и возможности». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1140 (3): 215–50. DOI : 10.1016 / 0005-2728 (93) 90063-л . PMID 8417777 . 
  39. ^ Hingorani М., Вашингтон MT, Мур KC, Patel SS (май 1997). «Механизм dTTPase ДНК-геликазы T7 напоминает механизм изменения связывания F1-ATPase» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (10): 5012–7. Bibcode : 1997PNAS ... 94.5012H . DOI : 10.1073 / pnas.94.10.5012 . PMC 24622 . PMID 9144181 .  
  40. ↑ Yan H, Merchant AM, Tye BK (ноябрь 1993 г.). «Регулируемая клеточным циклом ядерная локализация MCM2 и MCM3, которые необходимы для инициации синтеза ДНК в источниках хромосомной репликации у дрожжей» . Гены и развитие . 7 (11): 2149–60. DOI : 10,1101 / gad.7.11.2149 . PMID 8224843 . 
  41. Перейти ↑ Young MR, Suzuki K, Yan H, Gibson S, Tye BK (октябрь 1997 г.). «Ядерное накопление Saccharomyces cerevisiae Mcm3 зависит от его ядерной последовательности локализации» . Гены в клетки . 2 (10): 631–43. DOI : 10.1046 / j.1365-2443.1997.1510349.x . PMID 9427284 . 
  42. ^ Labib K, Diffley JF, Kearsey SE (ноябрь 1999). «Циклины G1-фазы и B-типа исключают фактор репликации ДНК Mcm4 из ядра». Природа клеточной биологии . 1 (7): 415–22. DOI : 10.1038 / 15649 . PMID 10559985 . S2CID 23407351 .  
  43. Перейти ↑ Lei M, Tye BK (апрель 2001 г.). «Инициирование синтеза ДНК: от рекрутирования до активации комплекса MCM». Журнал клеточной науки . 114 (Pt 8): 1447–54. PMID 11282021 . 
  44. Перейти ↑ Leatherwood J (декабрь 1998 г.). «Новые механизмы инициации репликации эукариотической ДНК». Текущее мнение в клеточной биологии . 10 (6): 742–8. DOI : 10.1016 / S0955-0674 (98) 80117-8 . PMID 9914182 . 
  45. ^ a b Mimura S, Takisawa H (октябрь 1998 г.). «Xenopus Cdc45-зависимая загрузка ДНК-полимеразы альфа на хроматин под контролем S-фазы Cdk» . Журнал EMBO . 17 (19): 5699–707. DOI : 10.1093 / emboj / 17.19.5699 . PMC 1170898 . PMID 9755170 .  
  46. ^ a b Zou L, Stillman B (апрель 1998 г.). «Формирование преинициативного комплекса за счет S-фазы циклин CDK-зависимой загрузки Cdc45p на хроматин». Наука . 280 (5363): 593–6. Bibcode : 1998Sci ... 280..593Z . DOI : 10.1126 / science.280.5363.593 . PMID 9554851 . 
  47. ^ a b c Мимура С., Масуда Т., Мацуи Т., Такисава Х. (июнь 2000 г.). «Центральная роль cdc45 в создании комплекса инициации репликации ДНК в экстрактах яиц Xenopus» . Гены в клетки . 5 (6): 439–52. DOI : 10.1046 / j.1365-2443.2000.00340.x . PMID 10886370 . 
  48. ^ a b c Апарисио О.М., Вайнштейн Д.М., Белл С.П. (октябрь 1997 г.). «Компоненты и динамика комплексов репликации ДНК в S. cerevisiae: перераспределение белков MCM и Cdc45p во время S фазы». Cell . 91 (1): 59–69. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (01) 80009-X . PMID 9335335 . S2CID 10353164 .  
  49. ^ Tercero JA, Labib K, Diffley JF (май 2000). «Синтез ДНК на отдельных ответвлениях репликации требует необходимого фактора инициации Cdc45p» . Журнал EMBO . 19 (9): 2082–93. DOI : 10.1093 / emboj / 19.9.2082 . PMC 305696 . PMID 10790374 .  
  50. Перейти ↑ Hennessy KM, Lee A, Chen E, Botstein D (июнь 1991). «Группа взаимодействующих генов репликации дрожжевой ДНК» . Гены и развитие . 5 (6): 958–69. DOI : 10,1101 / gad.5.6.958 . PMID 2044962 . 
  51. ^ Апарисио О.М., Стаут AM, Bell SP (август 1999). «Дифференциальная сборка Cdc45p и ДНК-полимераз на ранних и поздних началах репликации ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (16): 9130–5. Bibcode : 1999PNAS ... 96.9130A . DOI : 10.1073 / pnas.96.16.9130 . PMC 17744 . PMID 10430907 .  
  52. ↑ Zou L, Stillman B (май 2000 г.). «Сборка комплекса, содержащего Cdc45p, репликационный белок А и Mcm2p в точках начала репликации, контролируемых S-фазой циклин-зависимых киназ и киназой Cdc7p-Dbf4p» . Молекулярная и клеточная биология . 20 (9): 3086–96. DOI : 10.1128 / mcb.20.9.3086-3096.2000 . PMC 85601 . PMID 10757793 .  
  53. ^ a b Уолтер Дж, Ньюпорт Дж (апрель 2000 г.). «Инициирование репликации эукариотической ДНК: раскручивание ориджина и последовательная ассоциация хроматина Cdc45, RPA и ДНК-полимеразы альфа». Молекулярная клетка . 5 (4): 617–27. DOI : 10.1016 / S1097-2765 (00) 80241-5 . PMID 10882098 . 
  54. ^ a b c Гамбус А., Джонс Р. К., Санчес-Диас А., Канемаки М., ван Дерсен Ф., Эдмондсон Р. Д., Лабиб К. (апрель 2006 г.). «GINS поддерживает ассоциацию Cdc45 с MCM в комплексах репликации реплисом на вилках репликации ДНК эукариот». Природа клеточной биологии . 8 (4): 358–66. DOI : 10.1038 / ncb1382 . PMID 16531994 . S2CID 21543095 .  
  55. ^ a b Канемаки М., Санчес-Диас А., Гамбус А., Лабиб К. (июнь 2003 г.). «Функциональная протеомная идентификация белков репликации ДНК путем индуцированного протеолиза in vivo». Природа . 423 (6941): 720–4. Bibcode : 2003Natur.423..720K . DOI : 10,1038 / природа01692 . PMID 12768207 . S2CID 4345091 .  
  56. ↑ Макарова К.С., Вольф Ю.И., Мехедов С.Л., Миркин Б.Г., Кунин Е.В. (2005). «Родовые паралоги и псевдопаралоги и их роль в возникновении эукариотической клетки» . Исследования нуклеиновых кислот . 33 (14): 4626–38. DOI : 10.1093 / NAR / gki775 . PMC 1187821 . PMID 16106042 .  
  57. ^ Мойер SE, Льюис PW, Botchan MR (июль 2006). «Выделение комплекса Cdc45 / Mcm2-7 / GINS (CMG), кандидата на геликазу вилки репликации ДНК эукариот» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (27): 10236–10241. Bibcode : 2006PNAS..10310236M . DOI : 10.1073 / pnas.0602400103 . PMC 1482467 . PMID 16798881 .  
  58. ^ Bochman ML, Schwacha A (июль 2008). «Комплекс Mcm2-7 обладает геликазной активностью in vitro». Молекулярная клетка . 31 (2): 287–93. DOI : 10.1016 / j.molcel.2008.05.020 . PMID 18657510 . 
  59. ^ Коста А., Ильвес I, Тамберг Н., Петоевич Т., Ногалес Э, Ботчан М.Р., Бергер Дж. М. (апрель 2011 г.). «Структурная основа активации геликазы MCM2-7 с помощью GINS и Cdc45» . Структурная и молекулярная биология природы . 18 (4): 471–7. DOI : 10.1038 / nsmb.2004 . PMC 4184033 . PMID 21378962 .  
  60. ^ Юань З., Бай Л., Сунь Дж., Джорджеску Р., Лю Дж., О'Доннелл М.Э., Ли Х (март 2016 г.). «Структура эукариотической репликативной геликазы CMG предполагает движение насосной станции для транслокации» . Структурная и молекулярная биология природы . 23 (3): 217–24. DOI : 10.1038 / nsmb.3170 . PMC 4812828 . PMID 26854665 .  
  61. ^ Homesley л, Лей М, Кавасаки Y, Сойер S, Т Кристенсен, Тая БК (апрель 2000 г.). «Mcm10 и комплекс MCM2-7 взаимодействуют, чтобы инициировать синтез ДНК и высвобождать факторы репликации из источников» . Гены и развитие . 14 (8): 913–26. doi : 10.1101 / gad.14.8.913 (неактивный 2021-01-10). PMC 316538 . PMID 10783164 .  CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
  62. ↑ Christensen TW, Tye BK (июнь 2003 г.). «Drosophila MCM10 взаимодействует с членами пререпликационного комплекса и необходим для правильной конденсации хромосом» . Молекулярная биология клетки . 14 (6): 2206–15. DOI : 10.1091 / mbc.e02-11-0706 . PMC 194871 . PMID 12808023 .  
  63. ^ Ли C, Liachko I, Bouten R, Kelman Z, Тая BK (январь 2010). «Альтернативные механизмы координации альфа-полимеразы и геликазы MCM» . Молекулярная и клеточная биология . 30 (2): 423–35. DOI : 10.1128 / MCB.01240-09 . PMC 2798462 . PMID 19917723 .  
  64. ^ Ван Deursen F, Сенгупт S, De Пикколи G, Санчес-Диас A, Labib K (май 2012). «Mcm10 связывается с загруженной ДНК-геликазой в начале репликации и определяет новый этап ее активации» . Журнал EMBO . 31 (9): 2195–206. DOI : 10.1038 / emboj.2012.69 . PMC 3343467 . PMID 22433841 .  
  65. ↑ Masai H, Sato N, Takeda T, Arai K (декабрь 1999 г.). «Киназный комплекс CDC7 как молекулярный переключатель репликации ДНК». Границы биологических наук . 4 (1–3): D834-40. DOI : 10.2741 / masai . PMID 10577390 . 
  66. ↑ Jiang W, Wells NJ, Hunter T (май 1999). «Многоступенчатая регуляция репликации ДНК путем фосфорилирования Cdk HsCdc6» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (11): 6193–8. Bibcode : 1999PNAS ... 96.6193J . DOI : 10.1073 / pnas.96.11.6193 . PMC 26858 . PMID 10339564 .  
  67. ^ а б Цзян В., Макдональд Д., Хоуп Т.Дж., Хантер Т. (октябрь 1999 г.). «Комплекс протеинкиназы Cdc7-Dbf4 млекопитающих необходим для инициации репликации ДНК» . Журнал EMBO . 18 (20): 5703–13. DOI : 10.1093 / emboj / 18.20.5703 . PMC 1171637 . PMID 10523313 .  
  68. ^ Кумагай Н, Н Сато, Ямада М, Мэгони Д, Seghezzi Вт, Лиис Е, Arai К, Масаи Н (июль 1999 г.). «Новый белок, регулируемый ростом и клеточным циклом, ASK, активирует человеческую Cdc7-родственную киназу и необходим для перехода G1 / S в клетках млекопитающих» . Молекулярная и клеточная биология . 19 (7): 5083–95. DOI : 10,1128 / MCB.19.7.5083 . PMC 84351 . PMID 10373557 .  
  69. ↑ Lei M, Kawasaki Y, Young MR, Kihara M, Sugino A, Tye BK (декабрь 1997 г.). «Mcm2 является мишенью регуляции с помощью Cdc7-Dbf4 во время инициации синтеза ДНК» . Гены и развитие . 11 (24): 3365–74. DOI : 10,1101 / gad.11.24.3365 . PMC 316824 . PMID 9407029 .  
  70. ^ Hardy CF, Дрыг O, S Seematter, Пал PM, Sclafani RA (апрель 1997). "mcm5 / cdc46-bob1 обходит требования для активатора S фазы Cdc7p" . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (7): 3151–5. Bibcode : 1997PNAS ... 94.3151H . DOI : 10.1073 / pnas.94.7.3151 . PMC 20337 . PMID 9096361 .  
  71. Перейти ↑ Kamimura Y, Tak YS, Sugino A, Araki H (апрель 2001 г.). «Sld3, который взаимодействует с Cdc45 (Sld4), функционирует для репликации хромосомной ДНК в Saccharomyces cerevisiae» . Журнал EMBO . 20 (8): 2097–107. DOI : 10.1093 / emboj / 20.8.2097 . PMC 125422 . PMID 11296242 .  
  72. ^ Kanemaki M, Labib K (апрель 2006). «Различная роль Sld3 и GINS во время создания и развития вилок репликации эукариотической ДНК» . Журнал EMBO . 25 (8): 1753–63. DOI : 10.1038 / sj.emboj.7601063 . PMC 1440835 . PMID 16601689 .  
  73. ^ Масумото H, Сугино A, Араки H (апрель 2000). «Dpb11 контролирует ассоциацию между ДНК-полимеразами альфа и эпсилон и автономно реплицирующейся областью последовательности почкующихся дрожжей» . Молекулярная и клеточная биология . 20 (8): 2809–17. DOI : 10.1128 / mcb.20.8.2809-2817.2000 . PMC 85497 . PMID 10733584 .  
  74. ^ Араки H, Лим SH, Phongdara A, Сугино A (декабрь 1995). «Dpb11, который взаимодействует с ДНК-полимеразой II (эпсилон) в Saccharomyces cerevisiae, играет двойную роль в прогрессии S-фазы и в контрольной точке клеточного цикла» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 92 (25): 11791–5. DOI : 10.1073 / pnas.92.25.11791 . PMC 40488 . PMID 8524850 .  
  75. ^ Гловер JN, Williams RS, Lee MS (ноябрь 2004). «Взаимодействие между повторами BRCT и фосфопротеинами: запутано надвое». Направления биохимических наук . 29 (11): 579–85. DOI : 10.1016 / j.tibs.2004.09.010 . PMID 15501676 . 
  76. ^ Масумото H, Muramatsu S, Камимура Y, Араки H (февраль 2002). «S-Cdk-зависимое фосфорилирование Sld2, необходимое для репликации хромосомной ДНК у почкующихся дрожжей». Природа . 415 (6872): 651–5. Bibcode : 2002Natur.415..651M . DOI : 10.1038 / nature713 . PMID 11807498 . S2CID 4300863 .  
  77. Перейти ↑ Takayama Y, Kamimura Y, Okawa M, Muramatsu S, Sugino A, Araki H (май 2003 г.). «GINS, новый мультибелковый комплекс, необходимый для репликации хромосомной ДНК у почкующихся дрожжей» . Гены и развитие . 17 (9): 1153–65. DOI : 10,1101 / gad.1065903 . PMC 196052 . PMID 12730134 .  
  78. ^ Labib K, Gambus A (июнь 2007). «Ключевая роль комплекса GINS в вилках репликации ДНК». Тенденции в клеточной биологии . 17 (6): 271–8. DOI : 10.1016 / j.tcb.2007.04.002 . PMID 17467990 . 
  79. Перейти ↑ Muramatsu S, Hirai K, Tak YS, Kamimura Y, Araki H (март 2010). "CDK-зависимое образование комплекса между белками репликацией Dpb11, Sld2, Pol (эпсилон}, и Джинами в почкующихся дрожжи" . Гены и развитием . 24 (6):. 602-12 DOI : 10,1101 / gad.1883410 . ПМК 2841337 . PMID 20231317 .  
  80. ^ Леман ИК, Бэссман МДж, Симс Е.С., Корнберг А (июль 1958). «Ферментативный синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты. I. Приготовление субстратов и частичная очистка фермента от Escherichia coli» . Журнал биологической химии . 233 (1): 163–70. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (19) 68048-8 . PMID 13563462 . 
  81. ^ Alani E, Thresher R, Гриффит JD, Колоднер RD (сентябрь 1992). «Характеристика свойств ДНК-связывания и стимуляции обмена цепей y-RPA, дрожжевого однонитевого ДНК-связывающего белка». Журнал молекулярной биологии . 227 (1): 54–71. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (92) 90681-9 . PMID 1522601 . 
  82. ^ Goulian M, Richards SH, Heard CJ, Bigsby BM (октябрь 1990). «Прерывистый синтез ДНК очищенными белками млекопитающих» . Журнал биологической химии . 265 (30): 18461–71. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (17) 44775-2 . PMID 2170412 . 
  83. ↑ McCulloch SD, Kunkel TA (январь 2008 г.). «Точность синтеза ДНК эукариотическими полимеразами репликативного и транслезионного синтеза» . Клеточные исследования . 18 (1): 148–61. DOI : 10.1038 / cr.2008.4 . PMC 3639319 . PMID 18166979 .  
  84. ^ Перселл ZF, Isoz I, Lundström Е.Б., Johansson E, Kunkel TA (июль 2007). «Дрожжевая ДНК-полимераза эпсилон участвует в репликации ведущей цепи ДНК» . Наука . 317 (5834): 127–30. Bibcode : 2007Sci ... 317..127P . DOI : 10.1126 / science.1144067 . PMC 2233713 . PMID 17615360 .  
  85. ^ a b c d e Уотсон Дж., Бейкер Т., Белл С., Ганн А., Левин М., Лосик Р., Молекулярная биология гена, 6-е издание , Pearson Education Inc, 2008. ISBN 080539592X 
  86. ^ Вага S, Bauer G, Стиллман B (апрель 1994). «Восстановление полной репликации ДНК SV40 с очищенными факторами репликации» . Журнал биологической химии . 269 (14): 10923–34. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (17) 34146-7 . PMID 8144677 . 
  87. ^ Garg P, Stith CM, Сабури N, E Johansson, бургеры PM (ноябрь 2004). «Холостой ход из-за дельта-ДНК-полимеразы сохраняет лигируемый разрыв во время репликации ДНК отстающей цепи» . Гены и развитие . 18 (22): 2764–73. DOI : 10,1101 / gad.1252304 . PMC 528896 . PMID 15520275 .  
  88. ↑ Burgers PM (февраль 2009 г.). «Динамика полимеразы на вилке репликации ДНК эукариот» . Журнал биологической химии . 284 (7): 4041–5. DOI : 10.1074 / jbc.R800062200 . PMC 2640984 . PMID 18835809 .  
  89. ^ Jin YH, Айягари R, Резник М.А., Gordenin Д.А., бургеры PM (январь 2003). «Созревание фрагмента Окадзаки в дрожжах. II. Взаимодействие между полимеразной и 3'-5'-экзонуклеазной активностью Pol delta в создании лигируемого ника» . Журнал биологической химии . 278 (3): 1626–33. DOI : 10.1074 / jbc.M209803200 . PMID 12424237 . 
  90. ^ Sogo JM, Lopes M, Foiani M (июль 2002). «Реверс вилки и накопление оцДНК на остановившихся вилках репликации из-за дефектов контрольной точки». Наука . 297 (5581): 599–602. Bibcode : 2002Sci ... 297..599S . DOI : 10.1126 / science.1074023 . PMID 12142537 . S2CID 33502697 .  
  91. ^ Morrison A, Араки H, Clark AB, Hamatake RK, Сугино A (сентябрь 1990). «Третья важная ДНК-полимераза в S. cerevisiae». Cell . 62 (6): 1143–51. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (90) 90391-Q . PMID 2169349 . S2CID 29672985 .  
  92. ^ Вага S, Стиллман B (май 1994). «Анатомия вилки репликации ДНК, выявленная при восстановлении репликации ДНК SV40 in vitro». Природа . 369 (6477): 207–12. Bibcode : 1994Natur.369..207W . DOI : 10.1038 / 369207a0 . PMID 7910375 . S2CID 4351628 .  
  93. ^ Tsurimoto Т, Стиллман В (январь 1991). «Факторы репликации, необходимые для репликации ДНК SV40 in vitro. II. Переключение ДНК-полимеразы альфа и дельта во время инициации синтеза ведущей и отстающей цепи» . Журнал биологической химии . 266 (3): 1961–8. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 52386-3 . PMID 1671046 . 
  94. ↑ Barry ER, Bell SD (декабрь 2006 г.). «Репликация ДНК в архее» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 70 (4): 876–87. DOI : 10.1128 / MMBR.00029-06 . PMC 1698513 . PMID 17158702 .  
  95. ^ Берг JM, Tymoczko JL, Stryer L (2003). Биохимия . Гейдельберг / Берлин: Springer.
  96. ^ a b Johnson RE, Klassen R, Prakash L, Prakash S (июль 2015 г.). «Основная роль ДНК-полимеразы δ в репликации как ведущих, так и отстающих нитей ДНК» . Молекулярная клетка . 59 (2): 163–175. DOI : 10.1016 / j.molcel.2015.05.038 . PMC 4517859 . PMID 26145172 .  
  97. ^ Byun TS, Pacek M, Yee MC, Вальтер JC, Cimprich KA (май 2005). «Функциональное разобщение активности геликазы MCM и ДНК-полимеразы активирует ATR-зависимую контрольную точку» . Гены и развитие . 19 (9): 1040–52. DOI : 10,1101 / gad.1301205 . PMC 1091739 . PMID 15833913 .  
  98. ^ a b Ремус Д., Беурон Ф., Толун Дж., Гриффит Дж. Д., Моррис ЕР, Диффли Дж. Ф. (ноябрь 2009 г.). «Согласованная загрузка двойных гексамеров Mcm2-7 вокруг ДНК во время лицензирования репликации ДНК» . Cell . 139 (4): 719–30. DOI : 10.1016 / j.cell.2009.10.015 . PMC 2804858 . PMID 19896182 .  
  99. ^ Evrin С, Р Кларк, Зах Дж, Лурц Р, ВС - J, Уле S, Ли Н, Стиллман В, С Спек (декабрь 2009 г.). «Двойной гексамерный комплекс MCM2-7 загружается в исходную ДНК во время лицензирования репликации эукариотической ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (48): 20240–5. Bibcode : 2009PNAS..10620240E . DOI : 10.1073 / pnas.0911500106 . PMC 2787165 . PMID 19910535 .  
  100. ^ a b Мойер С.Е., Льюис П.В., Ботчан М.Р. (июль 2006 г.). «Выделение комплекса Cdc45 / Mcm2-7 / GINS (CMG), кандидата на геликазу вилки репликации ДНК эукариот» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (27): 10236–10241. Bibcode : 2006PNAS..10310236M . DOI : 10.1073 / pnas.0602400103 . PMC 1482467 . PMID 16798881 .  
  101. ^ Labib K (июнь 2010). «Как Cdc7 и циклин-зависимые киназы запускают запуск репликации хромосом в эукариотических клетках?» . Гены и развитие . 24 (12): 1208–19. DOI : 10,1101 / gad.1933010 . PMC 2885657 . PMID 20551170 .  
  102. ^ Pacek M, Walter JC (сентябрь 2004). «Необходимость MCM7 и Cdc45 при раскручивании хромосом во время репликации эукариотической ДНК» . Журнал EMBO . 23 (18): 3667–76. DOI : 10.1038 / sj.emboj.7600369 . PMC 517609 . PMID 15329670 .  
  103. Перейти ↑ Yao NY, O'Donnell M (июнь 2010). «Снимок: Реплисом» . Cell . 141 (6): 1088–1088.e1. DOI : 10.1016 / j.cell.2010.05.042 . PMC 4007198 . PMID 20550941 .  
  104. ^ Коста А., Ильвес I, Тамберг Н., Петоевич Т., Ногалес Э, Ботчан М.Р., Бергер Дж. М. (апрель 2011 г.). «Структурная основа активации геликазы MCM2-7 с помощью GINS и Cdc45» . Структурная и молекулярная биология природы . 18 (4): 471–7. DOI : 10.1038 / nsmb.2004 . PMC 4184033 . PMID 21378962 .  
  105. Перейти ↑ Bermudez VP, Farina A, Tappin I, Hurwitz J (март 2010). «Влияние фактора установления сплоченности человека Ctf4 / AND-1 на репликацию ДНК» . Журнал биологической химии . 285 (13): 9493–505. DOI : 10.1074 / jbc.M109.093609 . PMC 2843200 . PMID 20089864 .  
  106. ^ Чжу Вт, Ukomadu С, Дж S, Сенг Т, Дхар СК, Wohlschlegel JA, Орехй ЛК, Kornbluth S, Датт А (сентябрь 2007 г.). «Mcm10 и And-1 / CTF4 рекрутируют ДНК-полимеразу альфа на хроматин для инициации репликации ДНК» . Гены и развитие . 21 (18): 2288–99. DOI : 10,1101 / gad.1585607 . PMC 1973143 . PMID 17761813 .  
  107. ^ Лу Н, Komata М, Katou Y, Z Guan, Reis CC, Бадд М, Shirahige К, Кэмпбелл ДЛ (октябрь 2008 г.). «Mrc1 и ДНК-полимераза-эпсилон действуют вместе, связывая репликацию ДНК и контрольную точку S-фазы» . Молекулярная клетка . 32 (1): 106–17. DOI : 10.1016 / j.molcel.2008.08.020 . PMC 2699584 . PMID 18851837 .  
  108. ^ Петерман E, Helleday T, Caldecott KW (июнь 2008). «Класпин способствует нормальной скорости репликационной вилки в клетках человека» . Молекулярная биология клетки . 19 (6): 2373–8. DOI : 10,1091 / mbc.E07-10-1035 . PMC 2397295 . PMID 18353973 .  
  109. Перейти ↑ Bravo R, Frank R, Blundell PA, Macdonald-Bravo H (1987). «Циклин / PCNA - вспомогательный белок ДНК-полимеразы-дельта». Природа . 326 (6112): 515–7. Bibcode : 1987Natur.326..515B . DOI : 10.1038 / 326515a0 . PMID 2882423 . S2CID 4344147 .  
  110. ^ Prelich G, CK Tan, Kostura M, Mathews MB, поэтому AG, Downey К.М., Стиллман B (1987). «Функциональная идентичность ядерного антигена пролиферирующих клеток и вспомогательного белка ДНК-полимеразы-дельта». Природа . 326 (6112): 517–20. Bibcode : 1987Natur.326..517P . DOI : 10.1038 / 326517a0 . PMID 2882424 . S2CID 4345171 .  
  111. ↑ Moldovan GL, Pfander B, Jentsch S (май 2007 г.). «PCNA, маэстро репликационной вилки». Cell . 129 (4): 665–79. DOI : 10.1016 / j.cell.2007.05.003 . PMID 17512402 . S2CID 3547069 .  
  112. ↑ Cai J, Yao N, Gibbs E, Finkelstein J, Phillips B, O'Donnell M, Hurwitz J (сентябрь 1998 г.). «Гидролиз АТФ, катализируемый фактором репликации С человека, требует участия множества субъединиц» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (20): 11607–12. Bibcode : 1998PNAS ... 9511607C . DOI : 10.1073 / pnas.95.20.11607 . PMC 21688 . PMID 9751713 .  
  113. ^ Tsurimoto Т, Стиллман В (январь 1991). «Факторы репликации, необходимые для репликации ДНК SV40 in vitro. I. Специфическое для структуры ДНК распознавание соединения праймер-матрица эукариотическими ДНК-полимеразами и их вспомогательными белками» . Журнал биологической химии . 266 (3): 1950–60. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 52385-1 . PMID 1671045 . 
  114. ^ Подуст Л. М., Подуст В. Н., Sogo JM, Hubscher U (июнь 1995). «Вспомогательные белки ДНК-полимеразы млекопитающих: анализ нагрузки ядерного антигена пролиферирующих клеток, катализируемой фактором репликации C, на кольцевую двухцепочечную ДНК» . Молекулярная и клеточная биология . 15 (6): 3072–81. DOI : 10,1128 / MCB.15.6.3072 . PMC 230538 . PMID 7760803 .  
  115. Перейти ↑ Zhang G, Gibbs E, Kelman Z, O'Donnell M, Hurwitz J (март 1999). «Исследования взаимодействий между фактором репликации С человека и ядерным антигеном пролиферирующих клеток человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (5): 1869–74. Bibcode : 1999PNAS ... 96.1869Z . DOI : 10.1073 / pnas.96.5.1869 . PMC 26703 . PMID 10051561 .  
  116. ^ а б Яо Нью-Йорк, Джонсон А., Боуман Г. Д., Куриян Дж., О'Доннелл М. (июнь 2006 г.). «Механизм раскрытия зажима ядерного антигена пролиферирующих клеток фактором репликации C» . Журнал биологической химии . 281 (25): 17528–39. DOI : 10.1074 / jbc.M601273200 . PMID 16608854 . 
  117. ^ a b c Sabatinos, SA (2010). «Восстановление остановившейся вилки репликации» . Scitable Nature Education . 3 (9): 31.
  118. ^ a b Ротштейн Р., Мишель Б., Ганглофф С. (январь 2000 г.). «Приостановка репликационной вилки и рекомбинация или« дай паузу » ». Гены и развитие . 14 (1): 1–10. PMID 10640269 . 
  119. ^ Бастия D, Zzaman S, Krings G, M Саксена, Peng X, Гринберг М. М. (сентябрь 2008). «Механизм прекращения репликации, выявленный посредством Tus-опосредованной полярной остановки скользящей геликазы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (35): 12831–6. Bibcode : 2008PNAS..10512831B . DOI : 10.1073 / pnas.0805898105 . PMC 2529109 . PMID 18708526 .  
  120. ^ Фабрики репликации, Павел Хозак, Питер Кук, Тенденции в клеточной биологии, том 4, выпуск 2; Научное направление , DOI
  121. ^ Макгарри TJ, Киршнер МВт (июнь 1998). «Геминин, ингибитор репликации ДНК, разрушается во время митоза». Cell . 93 (6): 1043–53. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 81209-X . PMID 9635433 . S2CID 235485 .  
  122. ^ Де Клейна A, M Muijtjens, ван Os R, Верховен Y, Smit B, Карр AM, Lehmann AR, Hoeijmakers JH (апрель 2000). «Целенаправленное нарушение ATR гена контрольной точки клеточного цикла приводит к ранней эмбриональной летальности у мышей». Текущая биология . 10 (8): 479–82. DOI : 10.1016 / S0960-9822 (00) 00447-4 . PMID 10801416 . S2CID 15401622 .  
  123. ^ Кортез D, Guntuku S, Цинь - J, SJ Elledge (ноябрь 2001 г.). «ATR и ATRIP: партнеры в сигнализации контрольных точек». Наука . 294 (5547): 1713–6. Bibcode : 2001Sci ... 294.1713C . DOI : 10.1126 / science.1065521 . PMID 11721054 . S2CID 32810119 .  
  124. Перейти ↑ Dart DA, Adams KE, Akerman I, Lakin ND (апрель 2004 г.). «Рекрутирование ATR киназы контрольной точки клеточного цикла на хроматин во время S-фазы» . Журнал биологической химии . 279 (16): 16433–40. DOI : 10.1074 / jbc.M314212200 . PMID 14871897 . 
  125. ↑ Ball HL, Myers JS, Cortez D (май 2005 г.). «Связывание ATRIP с репликационным белком A-одноцепочечной ДНК способствует локализации ATR-ATRIP, но не требуется для фосфорилирования Chk1» . Молекулярная биология клетки . 16 (5): 2372–81. DOI : 10,1091 / mbc.E04-11-1006 . PMC 1087242 . PMID 15743907 .  
  126. Перейти ↑ Bermudez VP, Lindsey-Boltz LA, Cesare AJ, Maniwa Y, Griffith JD, Hurwitz J, Sancar A (февраль 2003 г.). «Загрузка комплекса контрольных точек человека 9-1-1 на ДНК с помощью загрузчика контрольных точек hRad17-фактор репликации C комплекса in vitro» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (4): 1633–8. Bibcode : 2003PNAS..100.1633B . DOI : 10.1073 / pnas.0437927100 . PMC 149884 . PMID 12578958 .  
  127. ↑ Zou L, Cortez D, Elledge SJ (январь 2002 г.). «Регулирование выбора субстрата ATR с помощью Rad17-зависимой загрузки комплексов Rad9 на хроматин» . Гены и развитие . 16 (2): 198–208. DOI : 10,1101 / gad.950302 . PMC 155323 . PMID 11799063 .  
  128. ^ Кумагай А, Дунфи РГ (октябрь 2000). «Claspin, новый белок, необходимый для активации Chk1 во время ответа контрольной точки репликации ДНК в экстрактах яиц Xenopus». Молекулярная клетка . 6 (4): 839–49. DOI : 10.1016 / S1097-2765 (05) 00092-4 . PMID 11090622 . 
  129. ^ Кумагай A, Дунфи WG (февраль 2003). «Повторяющиеся фосфопептидные мотивы в Claspin опосредуют регулируемое связывание Chk1» (PDF) . Природа клеточной биологии . 5 (2): 161–5. DOI : 10.1038 / ncb921 . PMID 12545175 . S2CID 29331203 .   
  130. ^ Мяо H, Seiler JA, Burhans WC (февраль 2003). «Регулирование происхождения репликации клеток и вируса SV40 с помощью Chk1-зависимых внутренних и индуцированных УФ-излучением контрольных точек» . Журнал биологической химии . 278 (6): 4295–304. DOI : 10.1074 / jbc.M204264200 . PMID 12424256 . 
  131. ^ Бар-Зив R, Voichek Y, Barkai N (сентябрь 2016). «Динамика хроматина при репликации ДНК» . Геномные исследования . 26 (9): 1245–56. DOI : 10.1101 / gr.201244.115 . PMC 5052047 . PMID 27225843 .  
  132. ↑ Luger K, Mäder AW, Richmond RK, Sargent DF, Richmond TJ (сентябрь 1997 г.). «Кристаллическая структура ядерной частицы нуклеосомы при разрешении 2,8 A». Природа . 389 (6648): 251–60. Bibcode : 1997Natur.389..251L . DOI : 10.1038 / 38444 . PMID 9305837 . S2CID 4328827 .  
  133. ^ Wittmeyer Дж, Джосс л, Формоза Т (июль 1999 г.). «Spt16 и Pob3 из Saccharomyces cerevisiae образуют существенный, обильный гетеродимер, который является ядерным, ассоциированным с хроматином и очищается с ДНК полимеразой альфа». Биохимия . 38 (28): 8961–71. DOI : 10.1021 / bi982851d . PMID 10413469 . 
  134. ^ Wittmeyer Дж, Формоза Т (июль 1997 года). «Каталитическая альфа-субъединица ДНК-полимеразы Saccharomyces cerevisiae взаимодействует с Cdc68 / Spt16 и с Pob3, белком, подобным HMG1-подобному белку» . Молекулярная и клеточная биология . 17 (7): 4178–90. DOI : 10,1128 / MCB.17.7.4178 . PMC 232271 . PMID 9199353 .  
  135. ^ Xin Н, Такахат S, Blanksma М, Маккалло л, Стиллмен ди - джей, Формоз Т (август 2009 г.). «yFACT вызывает глобальную доступность нуклеосомной ДНК без замещения H2A-H2B» . Молекулярная клетка . 35 (3): 365–76. DOI : 10.1016 / j.molcel.2009.06.024 . PMC 2748400 . PMID 19683499 .  
  136. ^ Грот А, Corpet А, Кук AJ, Roche D, Bartek J, J Lukas, Almouzni G (декабрь 2007). «Регулирование прогрессии репликационной вилки через спрос и предложение на гистоны». Наука . 318 (5858): 1928–31. Bibcode : 2007Sci ... 318.1928G . DOI : 10.1126 / science.1148992 . PMID 18096807 . S2CID 22350778 .  
  137. ^ Даганзо С.М., Эрцбергер Дж. П., Лам В. М., Скордалакес Э, Чжан Р., Франко А. А., Брилл С. Дж., Адамс П. Д., Бергер Дж. М., Кауфман П. Д. (декабрь 2003 г.). «Структура и функция консервативного ядра белка отложения гистонов Asf1». Текущая биология . 13 (24): 2148–58. DOI : 10.1016 / j.cub.2003.11.027 . PMID 14680630 . S2CID 15164132 .  
  138. ^ Voichek Y, Бар-Зив R, Barkai N (март 2016). «Гомеостаз экспрессии при репликации ДНК». Наука . 351 (6277): 1087–90. Bibcode : 2016Sci ... 351.1087V . DOI : 10.1126 / science.aad1162 . PMID 26941319 . S2CID 32751800 .  
  139. Перейти ↑ Stillman B (май 1986). «Сборка хроматина во время репликации ДНК SV40 in vitro». Cell . 45 (4): 555–65. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (86) 90287-4 . PMID 3011272 . S2CID 21212160 .  
  140. ^ Shibahara K, Стиллман B (февраль 1999). «Репликационно-зависимая маркировка ДНК с помощью PCNA способствует наследованию хроматина, связанному с CAF-1». Cell . 96 (4): 575–85. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 80661-3 . PMID 10052459 . S2CID 13912324 .  
  141. ^ Ролеф Бен-Шахар T, Castillo AG, Osborne MJ, Борден KL, Kornblatt J, Verreault A (декабрь 2009). «Два принципиально различных пептида взаимодействия PCNA вносят вклад в функцию фактора сборки хроматина 1» . Молекулярная и клеточная биология . 29 (24): 6353–65. DOI : 10.1128 / MCB.01051-09 . PMC 2786881 . PMID 19822659 .  
  142. Перейти ↑ Huang S, Zhou H, Katzmann D, Hochstrasser M, Atanasova E, Zhang Z (сентябрь 2005 г.). «Rtt106p - гистоновый шаперон, участвующий в опосредованном гетерохроматином замалчивании» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (38): 13410–5. Bibcode : 2005PNAS..10213410H . DOI : 10.1073 / pnas.0506176102 . PMC 1224646 . PMID 16157874 .  
  143. ^ Ито Т, Тайлер Дж.К., Булджер М, Кобаяши R, Kadonaga JT (октябрь 1996 г.). «АТФ-облегченная сборка хроматина с нуклеоплазмин-подобным белком из Drosophila melanogaster» . Журнал биологической химии . 271 (40): 25041–8. DOI : 10.1074 / jbc.271.40.25041 . PMID 8798787 . 
  144. ↑ Гассер Р., Коллер Т., Сого Дж. М. (май 1996 г.). «Стабильность нуклеосом на вилке репликации». Журнал молекулярной биологии . 258 (2): 224–39. DOI : 10.1006 / jmbi.1996.0245 . PMID 8627621 . 
  145. ^ Мезельсон M, Stahl FW (июль 1958). «Репликация ДНК в Escherichia coli» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 44 (7): 671–82. Полномочный код : 1958PNAS ... 44..671M . DOI : 10.1073 / pnas.44.7.671 . PMC 528642 . PMID 16590258 .  
  146. ^ Bell SP, Kaguni JM (июнь 2013). «Загрузка геликазы в хромосомных источниках репликации» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 5 (6): a010124. DOI : 10.1101 / cshperspect.a010124 . PMC 3660832 . PMID 23613349 .