Ökaryotlarda DNA replikasyon basamakları

Ökaryotlarda DNA replikasyonu, prokaryotlara göre çok daha karmaşık ve sıkı denetlenen bir süreçtir. Paylaştığınız bu basamaklar, genetik bilginin hatasız bir şekilde kopyalanması için izlenen hiyerarşiyi çok iyi özetliyor.

Bu süreci moleküler detaylarıyla şu şekilde derinleştirebiliriz:

1. Replikasyon Orjininin Belirlenmesi ve Başlangıç

Ökaryotik kromozomlar çok büyük olduğu için tek bir noktadan kopyalanamazlar.

• Çoklu Orjinler: Prokaryotların aksine, ökaryotik DNA üzerinde binlerce replikasyon orjini bulunur.
• ORC (Origin Recognition Complex): Replikasyonun başlayacağı bölgeleri tanıyan ve işaretleyen özel protein kompleksidir.

2. DNA’nın Çözülmesi (Helikaz ve SSB)

• Helikaz (MCM Kompleksi): ATP kullanarak çift zincirli DNA’yı (dsDNA) fermuar gibi açar ve tek zincirli DNA (ssDNA) bölgeleri oluşturur.
• SSB (RPA Proteinleri): Açılan tek zincirlerin tekrar birbirine bağlanmasını veya düğümlenmesini engellemek için zincirlere bağlanıp onları stabilize ederler.

3. RNA Primoleri ve Sentezin Başlaması

DNA Polimerazlar sıfırdan zincir başlatamazlar; mutlaka boş bir 3′-OH ucuna ihtiyaç duyarlar.

• DNA Polimeraz $\alpha$ (Primaz aktivitesi): Kısa bir RNA primeri (yaklaşık 10 nükleotit) sentezleyerek sentezi başlatır.
• Replikasyon Çatalı: DNA açıldıkça oluşan “Y” şeklindeki yapıdır.

4. Elongasyon (Uzatma) ve Polimeraz Değişimi

Sentez başladıktan sonra daha hızlı ve hatasız çalışan polimerazlar devreye girer:

• Lider Zincir (Leading Strand): Kesintisiz bir şekilde sentezlenir (Genellikle Polimeraz $\epsilon$ tarafından).
• Kesintili Zincir (Lagging Strand): Okazaki fragmanları şeklinde sentezlenir (Genellikle Polimeraz $\delta$ tarafından).

5. Replikasyon Balonları ve Birleşme

Yeni DNA segmentleri sentezlendikçe replikasyon balonları genişler. Farklı orjinlerden gelen bu balonlar en sonunda birbirleriyle karşılaşır ve DNA Ligaz enzimi sayesinde nükleotit dizileri birbirine yapıştırılarak kesintisiz iki yeni DNA sarmalı oluşturulur.

6. Kromatin Yapının Yeniden Oluşumu

DNA sentezi biter bitmez, çıplak DNA tekrar proteinlerle paketlenmelidir.

• Histonların Montajı: Yeni sentezlenen DNA, histon proteinlerinin etrafına sarılarak nükleozomları oluşturur. Bu işlem, genetik bilginin korunması ve hücre bölünmesine hazırlanması için hayati bir adımdır.

Özet: Ökaryotik DNA Polimerazların Görevleri

Bu