Replicação cromossômica

Durante a fase S do ciclo da célula, o processo de replicação cromossômica começa simultaneamente em cada um dos cromossomos de uma célula em numerosas origens da replicação. Uma origem da replicação é uma sequência de nucleotídeos que interage com proteínas iniciadoras especializadas, chamada complexo de reconhecimento de origem, em locais onde a replicação do DNA começa. Definir estas origens da replicação é difícil.

Dado o grande tamanho do genoma humano, por exemplo, um número estimado de dezenas de milhares de origens seria necessário para replicar todo o genoma de forma oportuna. Em humanos, nenhum consenso claro sobre sequências de origem específicas foi alcançado. Em vez disso, é provável que as origens são definidas por uma combinação de sequências de nucleotídeos e estrutura de cromatina.

O comprimento do DNA que abrange uma origem da replicação e seus dois respetivos terminais de replicação, onde os garfos de replicação adjacentes eventualmente fundem, é chamado de um replicão. A replicação não ocorre simultaneamente em todos os replicões, no entanto. Tipos diferentes de célula têm seu próprio tempo específico para o início da replicação, tipicamente em clusters de origens.

A replicação do DNA progride desta forma em todo o cromossoma até que ele alcance os telómeros, que têm um processo de replicação único envolvendo a enzima telomerase reversa, uma transcriptase reversa. Neste ponto no ciclo da célula, imediatamente antes da divisão da célula, ou fase M, uma célula terá efetivamente duplicado sua massa cromossômica. Além do DNA, proteínas histonas são críticas para a estrutura física e função do cromossomo eucariótico.

Assim, durante a replicação cromossômica a síntese de histona deve acontecer simultaneamente com replicação de DNA. Enquanto os garfos de replicação irradiam para fora das origens da replicação, eles rompem os nucleossomas associados com os fios de modelo do DNA. Vários estudos sugerem fortemente que os nucleossomas recém-formados são feitos exclusivamente dos histonas sintetizados e os nucleossomas velhos são reformados.

Depois disto, os nucleossomas novos e velhos são dispersados aleatoriamente para as duas vertentes do DNA após a bifurcação da replicação.