34.6 : S-Cdk Initiates DNA Replication

في حقيقيات النوى ، يحدث تكرار الحمض النووي خلال المرحلة S من دورة الخلية. يتحكم نظام التحكم في دورة الخلية ، الذي يتكون من شبكة من البروتينات التنظيمية ، في تطور دورة الخلية.

كيناز المعتمد على السيكلين في المرحلة S ، أو S-Cdks ، عبارة عن مجمعات إنزيمية تشارك في التحكم في دورة الخلية أثناء المرحلة S. يضمن نظام التحكم هذا نسخ كل نيوكليوتيدات في الجينوم مرة واحدة فقط أثناء النسخ المتماثل.

يبدأ تكرار الحمض النووي في أصول النسخ المتماثل ، الموجود في مواقع متعددة في الكروموسومات. قبل بدء النسخ المتماثل ، ترتبط المجمعات متعددة البروتينات التي تسمى مجمعات التعرف على الأصل بالحمض النووي وتعمل كمواقع لرسو السفن للبروتينات الأخرى.

خلال المرحلة المبكرة من G1 من دورة الخلية ، ترتبط البروتينات التنظيمية Cdc6 و Cdt1 ب ORCs ، وتساعد في تجميع مجموعة من البروتينات تسمى بروتينات MCM في مجمعات حلقية غير نشطة على الحمض النووي المجاور ، وبالتالي تشكيل مجمعات كبيرة متعددة البروتينات تسمى المجمعات السابقة للتكاثر أو ما قبل RCs. تعمل MCMs كهليكازات الحمض النووي للنسخ المتماثل.

في بداية المرحلة S ، يتم تنشيط S-Cdks وإطلاق إطلاق الأصل ، أو بدء تكرار الحمض النووي ، عن طريق فسفرة بروتينات بادئ محددة. تعزز بروتينات البادئ الفسفرية تجنيد مجمعات منشط الهليكياز. تنشط هذه المجمعات هيليكاز الحمض النووي وتجنيد بوليميراز الحمض النووي ، مما يؤدي إلى النسخ المتماثل.

لا تبدأ S-Cdks النسخ المتماثل فحسب ، بل تمنع أيضا إعادة النسخ المتماثل من الحدوث في نفس الأصل.

تقوم

S-Cdks بفسفرة بروتينات Cdc6 و Cdt1 ، مما يعزز إطلاقها من ORCs ، مما يؤدي إلى التحلل ، وتفكيك ما قبل RCs.

بعد تكرار الحمض النووي ، عندما تنفصل الهليكازات عن خيط الحمض النووي ، تقوم S-Cdks بفسفرة الهليكيازات ، مما يؤدي إلى تصديرها من النواة.

تمنع آلية التحكم في دورة الخلية التي تتضمن S-Cdks إعادة بدء النسخ المتماثل ، وبالتالي ضمان حدوث تكرار الحمض النووي مرة واحدة فقط لكل دورة خلية.