DNA replikasyonu, yüksek kalitede DNA replikasyonuna ulaşmak için koordineli bir konuda hareket eden büyük bir protein kompleksi tarafından gerçekleştirilir. Birlikte, bu kompleks DNA replikasyon mekanizması veya yürütme olarak bilinir.

Önde gelen ve gecikmeli ipliklerin sentezi oldukça koordineli bir süreçtir. Bunu açıklamak için, "Trombon Modeli" 1980'de Bruce Alberts tarafından önerildi. DNA döngü oluşumu, ana gecikmeli iplikçik üzerinde bir primer sentezlendiğinde başlar. Döngü, bir Okazaki fragmanının sentezi ile büyür ve sonunda fragmanın sentezi sona erdiğinde çözülür. DNA polimeraz daha sonra başka bir primere bağlanır ve döngü oluşumundan çökmeye kadar tüm döngü tekrarlanır. Yürütme, tüm faaliyetlerin bir çoğaltma makine kompleksi olarak koordine edilmesini sağlar.

Yürütme bileşenleri

Helikazlar gevşer ve çift sarmallı DNA'yı ayırır.Bu enzimler prokaryotlarda tek bir heksamer halkası ve ökaryotlarda çift heksamer halkası olarak bulunur. Ökaryotik helikazlar, işlev görmek için ek proteinlere, Cdc45 ve GİNS'E bağlıdır. Tek iplikli DNA bağlama (SSB) proteinleri DNA iplikçiklerinin yeniden canlanmasını engeller. Prokaryotlarda Ssb'ler tek bir alt birimden oluşurken, ökaryotlarda replikasyon proteini A (RPA) olarak bilinen heterotrimerik bir proteindir.

Primaz, DNA sentezinin ortaya çıkacağı yere bir RNA astarı ekler.Prokaryotlarda, primase, yaklaşık 12 nükleotidin bir RNA primerini sentezleyen DNAG adı verilen tek bir alt birim enzim olarak bulunur. Ökaryotlarda, bir Multisubunit Enzimi, DNA polimeraz-α primazında, yaklaşık 25 nükleotidin bir RNA-DNA hibrit primerini sentezler. Polimeraz-α ek olarak, replikatif polimeraz yeni sentezlenen DNA'yı uzatır. Tek tip çoğaltıcı polimeraz, DNA polimeraz III, prokaryotlarda bulunurken, ökaryotlarda sırasıyla önde gelen iplikçik ve gecikmeli iplik sentezi için iki farklı çoğalıcı polimeraz türü, Pol ε ve Pol δ bulunur.

Sliding Kelepçe proteinleri polimerazları DNA şablonuna bağlı tutar. Homodimerik bir protein kelepçe-β, prokaryotlarda kelepçe olarak işlev görür. Ökaryotlarda, aynı görev, homotrimerik bir protein, hücre nükleer antijenini (PCNA) proliferatifleştirilerek yapılır. Sürgülü kelepçenin merkezi gözeneği pozitif yüklüdür, bu da DNA'nın negatif yüklü fosfat omurgası ile elektrostatik etkileşime sahip olmasını sağlar. Kelepçe, bir kelepçe Yükleyici ile DNA'ya bağlanır. Bu pentamerik proteinler AAA + ATPaz sınıfına aittir. Ökaryotik kelepçe yükleyici replikasyon faktörü C olarak bilinirken, Prokaryotik E. coli kelepçe yükleyici γ kompleksi olarak bilinir; bununla birlikte, kelepçe proteinleri ve kelepçe yükleyicilerinin, replisomun diğer birçok bileşeninden farklı olarak evrimsel homologlar olduğu düşünülmektedir.