Ініціація реплікації в еукаріотів

Суттєвою відмінністю еукаріотичної системи реплікації є те, що кожна хромосома є полірепліконом: загалом геном, наприклад ссавців, містить близько 40 тис. точок ініціації – ориджинів. Ориджини важко ідентифікувати, оскільки спільних елементів послідовності у них немає, вони лише характеризуються підвищеним вмістом АТ-пар.

Розмір еукаріотичного реплікона варіює від 50 до 200 тис. пар основ, що збігається з розмірами петлевих доменів хроматину. Отже, хроматинова петля – це один реплікон, а ориджин збігається з ділянкою, асоційованою з ядерним матриксом. Ініціація реплікації залежить від мультибілкового комплексу ORC (Origin Recognition Complex), який практично постійно є присутнім на ориджині (рис. 19). При підготовці до реплікації у фазі G1 клітинного циклу відбувається фосфорилювання циклінозалежними кіназами факторів регуляції клітинного циклу cdc6 та cdc45 (cdc – cell division cycle). У результаті ці фактори разом із двома моногексамерами МСМ (яким відводиться роль геліказ) взаємодіють з ORC та індукують локальне плавлення подвійної спіралі. МСМ разом із cdc45 залишаються і далі в основах двох реплікативних вилок. З розплетеними полінуклеотидними ланцюгами взаємодіє RPA, cdc45 рекрутує в кожну реплікативну вилку ДНК-полімеразу α. Остання починає синтез праймера, з основою вилки зв’язується RF-C, який завантажує обруч PCNA, полімераза α замінюється на полімеразу δ/ε (так зване перемикання полімераз). Надалі МСМ продовжує розділення ланцюгів ДНК, а полімераза α здійснює синтез праймерів на ланцюзі, що запізнюється, і кожного разу замінюється на другу копію полімерази δ/ε.

Рис. 9.19. Ініціація реплікації в еукаріотів.

Реплікація ініціюється синхронно на сусідніх 25 – 100 репліконах, які складають так звану реплікативну фабрику. При цьому різні ділянки хроматину реплікуються не одночасно: в останню чергу відбувається реплікація гетерохроматинових зон.