Mechanismus der Replikation
Damit das gesamte Genom einer eukaryontischen Zelle beim Zellzyklus verdoppelt wird, muss die Replikation an vielen Origins gleichzeitig oder kurz nacheinander initiiert werden. Da alle Startpunkte "gezündet" werden, aber nicht alle Replicons gleichzeitig repliziert werden können, ergeben sich Probleme der Kontrolle. So müssen gewisse Merkmale replizierte von nicht replizierten Replicons unterscheidbar machen, damit bereits replizierte Replicons kein zweites Mal repliziert werden. Dies wird (kurz zusammengefasst) folgendermassen erreicht: Origins binden nach erfolgter Replikation einen Prä-Replikationskomplex (Eiweiss-Komplex) und bereiten so eine neue Replikation vor. Wenn die Zelle in einen neuen Replikationszyklus eintritt, werden in der späten G1-Phase spezifische Proteinkinasen synthetisiert und aktiviert, welche ihrerseits in der S-Phase die Prä-Replikationskomplexe aktivieren. Dies führt zur Replikation der DNA. Komponenten der Replikationskomplexe werden darauf inaktiviert und Proteinkinasen zerstört (Proteolyse).
In E. coli (Bakterium) stellt das Genom ein einziges Replicon dar, d.h. die Initiation an einem einzigen Startpunkt führt zur Replikation des gesamten Genoms. Bakterien können zusätzlich noch Plasmide enthalten: ein Plasmid ist ein ringförmiges autonomes DNA-Molekül, das ein eigenes Replicon darstellt. Ebenso ist jede Phagen- oder Virus - DNA ein Replicon, das während des Infektionszyklus viele Male aktiviert werden kann.
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Mechanismus der Replikation |