17.6:

17.6: S-CDK DNA Replikasyonunu Başlatır

S-Cdk Initiates DNA Replication

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

S-Cdk Initiates DNA Replication

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

17.5: Inhibition of Cdk Activity

17.7: M-Cdk Drives Transition Into Mitosis

4,658 Views

•

02:38 min

•

April 07, 2021

Overview

Hücre döngüsü, DNA duplikasyonuna ve ardından hücre içeriğinin iki yavru hücre oluşturacak şekilde bölünmesine yol açan bir dizi olaydır. Hücre döngüsü dört aşamada ilerler – hücre boyutu artar (boşluk 1 veya G1 fazı), DNA’sını çoğaltır (sentez veya S fazı), bölünmeye hazırlanır (boşluk 2 veya G2 fazı) ve bölünür (mitoz veya M fazı).

Replikasyonun kökeninde iki durum

Ökaryotlarda, replikasyonun başlaması, kromozomlar üzerinde, replikasyonun kökenleri olarak adlandırılan birçok bölgede meydana gelir. Hücre döngüsünün ilerlemesi sırasında, replikasyonun kökenleri iki durumda bulunur. İlk durum, G1 fazında, pre-replikatif kompleks (pre-RC) adı verilen bir multiprotein kompleksinin orijin üzerinde bir araya geldiği zaman ortaya çıkar. İkinci durum, S-fazının başlangıcından M-fazının sonuna kadar, post-replikatif kompleks (post-RC) adı verilen daha az bileşenli bir kompleksin orijin DNA’sında kaldığı zaman mevcuttur.

Cdk aktivitesi, DNA replikasyonunun her turunu kontrol eder

M fazının sonunda, hücreler içinde siklin bağımlı kinaz (Cdk) aktivitesi düşüktür, bu da pre-RC montajına izin verir ve replikasyon için yetkin bir duruma neden olur. G1-S faz geçişi sırasında, Cdk aktivitesi artar ve DNA replikasyonunun başlamasını tetikler. Artan Cdk aktivitesi aynı zamanda pre-RC kompleksinin sökülmesine neden olur ve orijinin RC sonrası duruma dönüştürülmesine neden olur. S fazı ve hücre döngüsünün geri kalanı boyunca, kalıcı yüksek Cdk aktivitesi, Cdk aktivitesi tekrar azaldığında mitozun sonuna kadar pre-RC’nin yeniden birleştirilmesini önler. Bu kontrol mekanizması yeniden kopyalamayı engeller.

Transcript

Ökaryotlarda DNA replikasyonu, hücre döngüsünün S fazı sırasında gerçekleşir. Düzenleyici proteinlerden oluşan bir ağdan oluşan hücre döngüsü kontrol sistemi, hücre döngüsünün ilerlemesini yönetir.

S-fazı sikline bağımlı kinaz veya S-Cdks, S-fazı sırasında hücre döngüsü kontrolünde yer alan enzim kompleksleridir. Bu kontrol sistemi, genomdaki her nükleotidin replikasyon sırasında yalnızca bir kez kopyalanmasını sağlar.

DNA replikasyonu, kromozomlarda birden fazla yerde bulunan replikasyonun kökeninde başlar. Replikasyonun başlamasından önce, köken tanıma kompleksleri olarak adlandırılan multiprotein kompleksleri DNA’ya bağlanır ve diğer proteinler için kenetlenme bölgeleri olarak hizmet eder.

Hücre döngüsünün erken G1 fazı sırasında, düzenleyici proteinler Cdc6 ve Cdt1 ORC’lere bağlanır ve MCM proteinleri adı verilen bir dizi proteinin bitişik DNA üzerinde aktif olmayan halka komplekslerine birleştirilmesine yardımcı olur, böylece büyük multiprotein kompleksleri oluşturur. MCM’ler, replikasyon için DNA sarmalları olarak işlev görür.

S fazının başlangıcında, S-Cdk’ler aktive edilir ve spesifik başlatıcı proteinleri fosforile ederek orijin ateşlemesini veya DNA replikasyonunun başlatılmasını tetikler. Fosforile başlatıcı proteinler, helikaz aktivatör komplekslerinin işe alınmasını teşvik eder. Bu kompleksler DNA helikazlarını aktive eder ve DNA polimerazı işe alarak replikasyona yol açar.

S-CDK’ler yalnızca çoğaltmayı başlatmakla kalmaz, aynı zamanda yeniden çoğaltmanın aynı kaynakta gerçekleşmesini de engeller.

S-Cdk’ler, Cdc6 ve Cdt1 proteinlerini fosforile ederek, ORC’lerden salınmalarını teşvik eder, bozunmaya ve pre-RC’lerin sökülmesine yol açar.

DNA replikasyonundan sonra, helikazlar DNA zincirinden ayrıldığında, S-Cdk’ler helikazları fosforile ederek çekirdekten dışa aktarılmalarını tetikler.

S-Cdk’leri içeren bu hücre döngüsü kontrol mekanizması, replikasyonun yeniden başlatılmasını önler, böylece DNA replikasyonunun hücre döngüsü başına yalnızca bir kez gerçekleşmesini sağlar.

Key Terms and definitions

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for

Tags

S-Cdk DNA Replikasyonu Hücre Döngüsü DNA Duplikasyonu Hücre Bölünmesi G1 fazı S-fazı G2-fazı M-fazı Replikasyonun Kökeni Replikasyon Öncesi Kompleks (RC öncesi) Replikasyon Sonrası Kompleks (RC sonrası) Siklin Bağımlı Kinaz (Cdk) Replikasyona Yetkin Durum