Replicazione cromosomica

Durante la fase S del ciclo cellulare, il processo di replicazione del cromosoma inizia simultaneamente in ciascuno dei cromosomi di una cellula con numerose origini di replicazione. Un'origine della replicazione è una sequenza nucleotidica che interagisce con proteine iniziatrici specializzate, drfinite complesso di riconoscimento dell'origine, nei siti in cui inizia la replicazione del DNA. La definizione di queste origini di replicazione è complessa.

Data la grande dimensione del genoma umano, ad esempio, si stima che decine di migliaia di origini sarebbero necessarie per replicare l'intero genoma in modo tempestivo. Negli esseri umani, alcun consenso univoco su sequenze di origine specifiche è stato raggiunto. Invece, è probabile che le origini siano definite da una combinazione di sequenze nucleotidiche e struttura cromatinica.

La lunghezza del DNA che copre un'origine di replicazione e i suoi due rispettivi termini di replicazione, dove le forcelle di replicazione adiacenti eventualmente si fondano, è chiamato un replicone. La replicazione, non avviene tuttavia contemporaneamente, in tutti i repliconici Diversi tipi di cellule hanno il proprio tempo specifico per l'inizio della replicazione, tipicamente in cluster di origini. La replicazione del DNA progredisce in questo modo attraverso il cromosoma fino a raggiungere i telomeri, che hanno un processo di replicazione unico che coinvolge l'enzima telomerasi, una trascrittasi inversa.

A questo punto del ciclo cellulare, proprio prima della divisione cellulare o fase M, una cellula avrà effettivamente raddoppiato la sua massa cromosomica. Oltre al DNA, le proteine istoniche sono critiche per la struttura fisica e la funzione del cromosoma eucariotico. così, durante la replicazione del cromosoma la sintesi dell'istone deve avvenire simultaneamente alla replicazione del DNA.

Mentre le forcelle di replicazione irradiano verso l'esterno dalle origini della replicazione, interrompendo i nucleosomi associati con i filamenti di stampo del DNA. Vari studi suggeriscono fortemente che i nucleosomi di nuova formazione siano realizzati esclusivamente dagli istoni sintetizzati e che i vecchi nucleosomi siano riformati. A questo punto, i nuovi e vecchi nucleosomi sono dispersi casualmente nei due filamenti di DNA a seguito della forcella di replicazione.