8.17 : Restarting Stalled Replication Forks

DNA polimeraz, bir replikasyon çatalını durdurduğunda, yeni DNA sentezlenmesini durdurur. Ancak helikaz, ayrılmadan önce kısa bir süre için çift zincirli DNA'yı çözmeye devam eder. Daha sonra, Replikasyon Proteini A veya RPA, bu fazlalık tek zincirli DNA'ya durmuş çatalda bağlanır ve onu korur.

RPA kodlu, tek zincirli DNA daha sonra Rad9-Rad1-Hus1 veya 9-1-1 kompleksinden yararlanır ve bu kompleks de ATR'nin bağlanmasına olanak sağlar. ATR bağlanması, Chk1'in fosfatlanmasını tetikler. Chk1 de fosfataz Cdc25'i fosfatlar.

Fosfatlanma, Cdc25'in hücre döngüsü düzenleyici protein Cdk1'den daha fazla fosfat alamayacağı anlamına gelir. Böylece Cdk1 inaktif kalır ve hücre döngüsü duraklatılır. Daha sonra, onarım başlamadan önce, Rad51 adında bir rekombinasyon proteini, tek zincirli DNA'daki RPA'nın yerini alır.

Daha sonra, çatal ters çevrilmesini başlatmak için Rad51, DNA üzerine SMARCAL1 adlı bir enzimi yükler;bu enzim, bir birleştirici helikaz gibi davranarak, yeni sentezlenen iki zinciri yerinden çıkarır ve birbirine yapıştırır ve tavuk ayağına benzeyen dört yollu bir bağlantı oluşturur. Bu sürece çatal regresyonu denir. Bir çatal regresyonunu çözmenin iki yolu vardır.

Birincisinde, BRCA2, Rad51 nükleer filamentini tavuk ayağının parmakları arasında stabilize eder ve yeniden modellenmiş çatalı, nükleazlar tarafından bozunmaya karşı korur. Artık, yeni gecikmeli zincir, öncü zinciri uzatmak için bir şablon görevi görebilir;böylece ana zincirdeki lezyonları atlayabilir. Son olarak SMARCAL1, ana zincirleri yeniden birleştirerek regresyon çatalını tersine çevirir.

Burada lezyon ana zincirde kalır, ancak şablon değiştirilmesi kopyalanmış DNA'nın eksiksiz olmasına olanak sağlar. Çatal regresyonunu çözmenin ikinci yolu, BRCA2 yokluğunda gerçekleşir. Burada, dört yollu tavuk ayağı bağlantısı, bir ek yeri endonükleazı olan Mms4 ile kompleks oluşturmuş, yapıya özgü endonükleaz Mus81 tarafından bölünür.

Bölünmenin oluşturduğu çift zincirli kırılmalar, homolog rekombinasyonla onarılabilir.