5.5: Kromozom Replikasyonu
Bir hücre bölünmeden önce, DNA ve ilişkili histon ve histon olmayan proteinler de dahil olmak üzere tüm kromozomlarını doğru bir şekilde çoğaltmalıdır. Bu işlem, aynı anda bir hücrenin kromozomlarının her birinde hücre döngüsünün S fazı sırasında replikasyonun sayısız kökeninde başlar. Bazı nükleotitler replikasyonun kökenleri olarak hareket edebilir, ancak bu diziler özellikle karmaşık, çok hücreli, ökaryotik türlerde iyi tanımlanmamıştır. Bir replikasyon kökenini ve bitişik replikasyon çatallarının sonunda kaynaşacağı iki ilgili replikasyon terminalini kapsayan DNA'nın uzunluğuna bir replikon denir. DNA replikasyonu, kendi özel replikasyon sürecine sahip olan telomerlere ulaşana kadar, bir anda çok sayıda noktadan başlayarak ilerler. Bu noktada, hücre M fazındayken ve bölünmeye hazır olduğunda, hücrenin kromozomal kütlesi etkili bir şekilde iki katına çıkmıştır.
DNA replikasyonu ilerledikçe, yeni histon proteinleri sentezlenir ve yeni histon çekirdek parçacıkları oluşur. Histonlar kromozomun fiziksel yapısı için kritik olduğundan, bu proteinler DNA kadar kromozom işlevi için de önemlidir.
Replikasyonun Kökenleri
DNA replikasyonu, replikasyonun kökenleri olarak adlandırılan belirli nükleotid sekanslarında başlar. Bu alanlar DNA ayırma ve çoğaltma işlemini başlatan özel başlatıcı proteinlerle etkileşime girer. Bu dizileri tanımlamak ve ölçmek, özellikle karmaşık, çok hücreli, ökaryotik türlerde zor olduğu kanıtlanmıştır. Örneğin insan genomunun büyük boyutu, tüm kromozomlar boyunca on binlerce replikasyon kökenini gerektirecektir. Bununla birlikte, bu bölgeleri saymak zordur, çünkü belirli köken dizileri üzerinde net bir fikir birliği yoktur. Replikasyonun kökenlerinin nükleotid dizileri, çeşitli proteinler ve kromatin yapısının bir kombinasyonu ile tanımlanması muhtemeldir.
Histonların Replikasyonu
Histonlar, DNA'yı kromatine ve daha sonra kromozomlara paketlemekten sorumlu proteinlerdir. Bu nedenle, histonlar ökaryotik kromozomun fiziksel yapısı ve işlevi için kritik öneme sahiptir. Kromozom replikasyonu sırasında, yeni DNA'yı nükleozomlara paketlemek için yeni histonlar da sentezlenmelidir. Çoğaltma çatalı ileriye doğru hareket ettikçe, yeni ve eski histonlar kardeş hücreler üzerinde rastgele şekilde yeniden toplanır.