DNAの複製(S期にて)

はれてS期へと進入すると、DNAが複製されます。ここで複製されたDNAが、M期での細胞分裂の際に2つの娘細胞に分配されます。

ただ、真核生物、原核生物で複製方法が異なるので注意です。

真核生物

上の図は真核生物のDNA螺旋構造のつもりですが、まず最初にDNAヘリカーゼが多くの複製地点に作用し、2重螺旋を開きます

> 真核生物では、複製開始の許可を与えるライセンスがないと複製が開始できません。

複製開始点にはORC(origin recognition complex)が結合していて、ここにCdc6/18が結合し、その助けでMCM(minichromosome maintenance)が結合します。

この 3つからなる複合体をpreRC(pre-replication complex)と呼びます。preRCが活性化されると、Cdc7キナーゼ-Dbf4が結合し、preRCを構成するタンパクをリン酸化 することで活性化し、DNAを1本鎖に開裂させる。

ついで、複合体はサイクリンE-CDK2によりさらにリン酸化され、そこにCdc45が結合します。Cdc45はDNAポリメラーゼαと結合し、複製開始複合体を形成します。

次にRNAプライマーゼによってRNAプライマーが作られます

プライマーができるとDNAポリメラーゼがプライマーを基にして、「DNAとは2」で述べたようにDNAを伸長します。 この時、上の鎖(リーディング鎖)と下の鎖(ラギング鎖)で伸長の仕方が異なります。

リーディング鎖は螺旋が開かれると同時に伸長(5’末端→3’末端方向へ)できるため、伸長スピードは速いです。

反対にラギング鎖は伸長方向が、3’→5’末端になってしまうため、いったんDNAが開かれてから逆方向に伸長されるという方法がとられます。

なので伸長スピードは遅いです。 ここで作られたDNAの断片のことを岡崎フラグメントといい、DNAリガーゼによりフラグメントがつながれDNA複製が完了します。

原核生物

基本的な伸長の過程は真核生物と同じですが、最初のDNAの螺旋構造を開く過程のみがことなります。

oriCと呼ばれる複製開始地点にDnaAタンパク質が結合し、ヘリカーゼ活性を持つDnaBタンパク質DnaCタンパク質とともに、螺旋構造を開きます。

開かれた螺旋構造はさらにねじれているために、トポイソメラーゼでねじれを解除します。


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