Replikacija

I  Biohemija 

   Inicijacija- replikacija

Početak replikacije hromozoma u E.coli se sastoji od 245 bazna para i naziva se ORIC. Ključne su sekvence sastavljene od po 13 baznih parova koji se uzastopno ponavljaju 3 puta i od po 9 baznih parova koji se ponavljaju 4 puta. U počinjanju replikacije učestvuje najmanje 9 enzima ili proteina koji stvaraju kompleks. U otpočinjanju replikacije ključna je komponenta DnaA protein. Kompleks sastavljen od 20 molekula DnaA proteina se veže na 4 uzastopno ponavljajuće sekvence od 9 baznih parova u Oric.Kompleks denaturira DNA u području 3 uzastopno ponavljajuća segmenta dužine po 13 baznih parova. Pri tome se troši i ATP, ali neophodno je i učešće bakterijskog proteina HU. Zatim se na odvijeno područje DNA veže DnaB protein u reakciji u kojoj je potrebno i učešće DnaC proteina. Dva heksamera  DnaB proteina se vežu za dva lanca molekule DNA i djeluju kao helikaze pri čemu odvijaju DNA u 2 smjera i stvaraju dvoje replikacijske rašlje.Više molekula SSB proteina se veže za jednolančanu DNA i time stabiliziraju razdvojene lance i sprečavaju renaturaciju. A giraza oslobađa Dna topološkog stresa uzrokovanog djelovanjem DnaB helikaze.

   Elongacija- replikacija

Uključuje sintezu vodećeg  i tromog lanca. Sinteza vodećeg lanca počinje sintezom kratke RNA klice. Sintezu klice vrši primaza (DnaG protein). Na klicu se dodaju deoksiribonukleotidi djelovanjem DNA polimeraze III. Sinteza ovog lanca se odvija kontinuirano i ide u korak sa odvijanjem DNA u rep.rašljama.Sinteza tromog lanca- ovaj lanac se sintetiše u vidu kraćih fragmenata koji se nazivaju Okazakijevi fragmenti. Primaza sintetizira klicu, a zatim DNA polimeraza III na klicu dodaje dezoksiribonukleotide. DnaB protein-helikaza i DnaG protein- primaza grade primosom. Dna polimeraza III je dimer građen od dvije  katalitičke srži. Jedna katalitička srž kontinuirano katalizira vodeći lanac, a druga sintetizira jedan po jedan Okazakijev fragment po svijenoj petlji sporog lanca. Odvijanje DNA pomoću helikaze  dovodi do asocijacije primaze i sinteze kratke klice RNA . Nova β klizeća štipaljka  se smješta na klicu pomoću kompleksa koji utovara štipaljku polimeraze III. Kada se sinteza Okazakijevog fragmenta završi, replikacija se zaustavlja,  a β klizeća štipaljka disocira. Ista sržna podjedinica polimeraze III veže novu štipaljku i započinje sintezu novog Okazakijevog fragmenta.
Kada se sinteza O.fragmenta završi, uklanja se njegova RNA klica i zamjeni sa DNA. Uklanjanje klice i popunjavanje nastalog jaza vrši DNA polimeraza I , a rez koji preostaje popunjava DNA ligaza. DNA ligaza katalizira stvaranje fosfodiesterske veze između 3' OH kraja jednog fragmenta DNA na sporom lancu i 5' fosfata drugog Okazakijevog fragmenta.

2      Terminacija- replikacija

Na kraju se dvoje replikacijske rašlje susretnu u području terminusa koje sadrži multiple kopije sekvence dužine 20 baznih parova označene kao Ter. Za Ter sekvencu se veže Tus protein. Tus-Ter kompleks može zarobiti repl. rašlje iz bilo kog smjera. Kada jedne repl. rašlje sretnu Tus-Ter kompleks, zaustavljaju se, a druge se zaustave kad sretnu prve, zarobljene. Zatim se repliciraju bazni parovi koji se nalaze između velikih Tus-Ter kompleksa. Tako nastaju 2 međusobno povezana hromozoma-katenani. Njih razdvaja enzim topoizomeraza IV.