Replikacija DNA pri arhejah

Uvod

Kot vemo so arhejo bolj sorodne evkariontom kot bakterijam. To se kaže, izmed drugih podobnih lastnosti, ki jih imajo arheje z evkarionti, tudi v njihovi replikacijski mašineriji. Veliko različnih študij pri arhejah, je raziskovalo mesta ori, iniciatorje, markomolekulske komplekse, katere so ključnega pomena za razvitje DNA in sintezo nascentne verige. Rezultati na podlagi različnih organizmov domene arhej, kažejo veliko mero diverzitete. Vse od organizacije celičnega cikla, do ploidnosti kromosomov in replikativne narave polimeraz.

Rregulacija replikacije

Regulacija celičnega cikla v arhejah je ključna za natančno podvojevane DNA. Podobno kot pri evkariontih in bakterijah, se tudi v arhejah replikacija DNK usklajeno izvaja z drugimi celičnimi procesi in je biti natančno regulirana. Na primer, aktivacija replikacijskih proteinov in natančen čas replikacije sta ključna za pravilno podvojevane DNK. Celični cikel arhej se lahko razlikuje glede na vrsto. Na splošno vključuje podobne faze kot pri evkariontih in bakterijah. Cikel je razdeljen na predreplikacijsko G1 fazo, S-fazo (kjer se zgodi replikacija genoma), postreplikacijsko G2 fazo ter M- in D fazi, ko pride do segregacije genoma in delitve celic. Najdaljša faza je G2, ki traja več kot polovico celičnega cikla. To je v nasprotju z evkarionti, kjer je faza G2 kratka.

Regulacija iniciacije podvojevana DNA in vzorec izražanja genov je raznolik tudi med tesno sorodnimi vrstami Arhej, saj obstaja velika variabilnost v genomu. Večina vrst arhej ima poliploiden zapis DNA, vendar pa nekatere vrste kot je Crenarchaeal phylum vsebujejo samo en zapis genoma. Pri Sulfolobus solfataricus se je številčnost proteinov Cdc6 specifična glede na celični cikel. Ekspresija Cdc6 se poveča v fazi G1 ali tik pred njo, zmanjša se v fazi S in se znatno zmanjša v celicah, ki se ne podvajajo. Pri Sulfolobus acidocaldarius izražanje Cdc6-1 in Cdc6-3, kot tudi njuna vezava na izvoru, ostaja konstantno v celotnem celičnem ciklu kot tudi v fazi ko se ne delijo.

Več izvorov replikacije na kromosom poveča kompleksnost regulacije iniciacije replikacije. Pri Sulfolobus acidocaldarius, vrsti s tremi izvori replikacije na kromosom, obstaja tesna koordinacija začetkov dveh izvorov replikacije (oriC1 in oriC3) na začetku S-faze, medtem ko se tretji izvor, oriC2, aktivira nekoliko kasneje. Mehanizmi, ki zagotavljajo sočasen pričetek replikacije, niso znani.