...........untaian DNA dalam rangkaiannya. Terkesan, selama
perjalanan proses replikasi ini, rata-rata akan terjadi sekali
kesalahan.
INISIASI REPLIKASI DNA
Urutan Spesifik Genome DNA Mengarahkan Inisiasi Replikasi
DNA
Pembentukan awal dari garpu replikasi memerlukan pemisahan dua
untaian DNA duplek untuk menyediakan ssDNA yang diperlukan untuk
mengikat halicase DNA dan bertindak sebagai suatu template untuk
sintesa kedua-duanya RNA primer dan DNA baru. Meskipun pemisahan
untaian DNA (juga disebut DNA unwinding) dengan mudah mencapai end
chromosome, sintesa DNA biasanya dimulai dari bagian dalam. Memang,
untuk rangkaian chromosome, kurangnya ends chromosome membuat
internal DNA unwinding penting untk inisiasi replikasi.
Tempat spesifik dimana DNA unwinding dan inisiasi replikasi
terjadi disebut origins (asal) of replication. Tergantung pada
organismanya, mungkin ada sedikitnya satu atau sebanyak beribu-ribu
asal perchromosome.
Replicon Model Dari Inisiasi Replikasi
Pada tahun 1963, Francois Jacob, Sydney Brenner, dan Jacques
Cuzin telah mengusulkan suatu model yang menjelaskan peristiwa yang
mengendalikan inisiasi replikasi pada bakteri. Mereka menggambarkan
semua DNA yang telah direplikasi dari asal tertentu pada replikasi
sebagai replicon. Sebagai contoh, dikarenakan ditemukannya
chromosome tunggal dalam sel E.coli hanya mempunyai satu asal pada
replikasi, keseluruhan chromosome adalah replicon tunggal.
Sebaliknya, kehadiran berbagai asal replikasi membagi masing-masing
chromosome eukaryotic ke dalam berbagai replicons - masing-masing
dapat satu asal replication.
Model replicon yang diusulkan dua komponen dimana mengontrol
inisiasi replikasi : replikator dan inisiator (fig. 8-24).
Replikator adalah menggambarkan keseluruhan set dari urutan
cis-acting DNA telah cukup mengarahkan inisiasi replikasi DNA. Ini
adalah kebalikan dalam asal replikasi, yang mana site DNA
dibatalkan dan sintesis DNA dimulai. Meskipun asal replikasi selalu
merupakan kerja dari replikator, terkadang (partikel dalam sel
eukariotik) asal replikasi hanya dibutuhkan sebagian kecil dari
urutan DNA untuk langsung memulai replikasi (replikator). Perbedaan
yang sama dapat dibuat antara promotor transcripsi dan site awal
transkripsi, seperti yang akan kita lihat di Chapter 12.
FIGURE 8-24 Model Replikon. Pengikatan inisiator ke replikator
mensimulasi inisiasi replikasi dan duplikasi DNA
Komponen kedua dari model replikon adalah protein initiator.
Protein ini diakui secara khusus adalah elemen DNA didalam
replikator dan aktivitas inisiasi replikasi (lihat Fig 8-24).
Protein inisiator telah ditemukan pada banyak organisme berbeda,
termasuk bakteri, virus dan eukariotik sel. Semua protein inisiator
memilih site yang akan menjadi asal replikasi, meskipun mengenali
DNA menggunakan beberapa motif DNA-binding yang berbeda.
Menariknya, semua protein inisiator yang telah ditemukan di atur
oleh ikatan ATP dan hidrolisis dan berbagi sebuah motif inti
ATP-binding yang saling berkaitan, tetapi bentuk yang berbeda, yang
digunakan dalam pengisian lapisan pengapit DNA.
Seperti yang akan kita bicarakan dibawah ini, inisiator protein
adalah hanya urutan protein spesifik DNA-binding yang dilibatkan
dalam inisiasi replikasi. Protein sisanya dibutuhkan untuk inisiasi
replikasi yang tidak mengikat untaian DNA secara khusus. Sebagai
gantinya, protein ini di rekrut ke replikator melalui combinasi
interaksi protei-protein dan digabung menjadi struktur DNA
spesifik. (e.g., ssDNA atau primer:templete junction).
Urutan Replikator Meliputi Inisiator Binding Site dan Kemudahan
Pembatalan DNA.
Urutan DNA yang mengetahui replikator membagi menjadi dua bentuk
umum (fig. 8-25). Pertama, mereka meliputi binding site untuk
inisiator protein yang merupakan perakitan nuceat dari proses
inisiasi replikasi. Kedua, mereka meliputi peregangan dari AT-rich
DNA yang siap melepaskan gulungan tetapi tidak secara spontan.
Pelepasan gulungan DNA pada replikator dikontrol oleh protein
inisisasi replikasi, dan kerja protein ini diatur/pantau dengan
ketat pada kebanyakan organisme.
Replikator tunggal terjadi dalam replikasi kromosome E. Coli
yang dinamakan oriC. Pengulangan motif dua kali adalah kritis untuk
fungsi oriC (fig. 8-25a). Motif 9-mer adalah binding site pada
inisiator E. Coli, DnaA, dan pengulangan lima kali pada oriC. Motif
13-mer, pengulangan tiga kali, merupakan initiasl site pada bentuk
ssDNA selama inisiasi.
Meskipun urutan spesifik adalah berbeda, kkeseluruhan struktur
dari derivat replikator dari banyak virus eukariotik dan sel
kariotik tunggal Saccharomyces cerevisiae adalah sama (Fig.
8-25b,c). Metoda yang digunakan menggambarkan asal replikasi
diuraikan dalam Box 8-5, Identifikasi Asal Replikasi dan
Replikator.
FIGURE 8-25 Struktur Replikator. Elemen DNA yang dihiasi tiga
well-characterized replicator ditunjukkan. Untuk setiap diagram,
warna hijau menunjukkan DNA-binding site, biru menunjukkan elemen
DNA yang memudahkan pelepasan gulungan DNA, dan merah menunjukkan
site dari mulai sintesis DNA (site untuk oriC diluar urutan). (a)
oriC terdiri lima site 9-mer DnaA-binding dan tiga unsur 13-mer
yang diulangi yang merupakan site awal pelepasan gulungan DNA. (b)
Origin virus eukariotik SV40 terdiri empat pentamer binding site
(P) untuk protein inisiator dinamakan antigen T large dan sebuah
20-bp bait awal (EP) merupakan site untuk pelepasan gulungan DNA.
(c) Tiga elemen biasanya ditemukan pada replikator S. Cerevisiae.
Elemen A dan B1mengikat ke inisiator ORC. Elemen B2 mempermudah
pelepasan gulungan DNA dan mengikat faktor replikasi lainnya.
Fungsi replikator pd eukariotik multiseluler tidak diketahui
secara pasti. Identifikasi dan karakteristik mereka dihambat oleh
kekurangan percobaan genetik untuk perkembangan yang stabil lingkar
kecil DNA yang dapat dibandingkan dengan yang lain untuk
mengidentifikasi asal single-cell eukariot dan bacteria (lihat Box
8-5). Sedikit kejadian yang mana replikator dapat diidentifikasi,
mereka ditemukan banyak lebih besar darpada replikator yg
diidentifikasi dalam S. Cerevisiae dan kromosom bakteri, biasanya
mencakup lebih dari 1000bp DNA. Tidak seperti pasangan kecil
mereka, mutasi yg menyebabkan eleminasi fungsi replikasi ini tidak
terbaca diasingkan, barangkali dikarenakan elemen penting disekitar
urutan ini sangat berlebihan.
BOX 8-5 Identifikasi Origin Replikasi dan Replikator.
Urutan replikator secara khas ditemukan menggunakan percobaan
genetic. Contoh, replikator ragi pertama kali ditemukan menggunakan
percobaan transformasi DNA (Box 8-5 Fig. 1). Pada percobaan ini,
peneliti memasukkan secara acak bagian kecil genom DNA kedalam
replikator yg kekurangan plasmid tetapi yang berisi selectable
marker lacking kedalam sel induk. karena plasmid akan di mantenance
didalam sel induk setelah transformasi, bagian kecil DNA yang telah
dimasukkan harus berisi replikator ragi. Bagian kecil DNA yg telah
ditemukan dinamakan aotumomously replicating sequences (ARSs).
Meskipun urutan ini bertindak sebagai replikator dalam kontek
tiruan sebagai sebuah lingkaran plasmid, bukti lebih lanjut
dibutuhkan untuk menjelaskan bahya urutan ini adalah juga
replikator didalam lokasi kromosom aslinya.
BOX 8-5 FIGURE 1 Identifikasi Genetik Replikasi. Plasmid
(molekul DNA lingkar kecil) yang berisi selectable marker memotong
dengan enzim restriksi yang dihasilkan dalam eksisi replikator
plasmid normal. Daun-daun fragmen DNA yang kekurangan replikator.
Untuk mengisolasi replikator dari partikel organisme, DNA dari
organisme tersebut memotong dengan enzim restriksi yang sama dan
diligasi kedalam potongan plasmid membentuk lingkar plasmid yang
masing-masing terdiri derivat fragmen tunggal dari organisme
percobaan. DNA ini diubah kedalam organisme induk, dan plasmid
rekombinan dipilih menggunakan selectable marker pada plasmid
(e.g., jika marker berunding resistensi antibiotik, sel akan tumbuh
pada kehadiran antibiotik). Sel yang tumbuh itu mampu memelihara
plasmid dan itu adalah selectable marker, mengindikasikan bahwa
plasmid dapat replikasi dalam sel dan pasti berisi replikator.
Isolasi plasmid dari sel induk dan peruntunan DNA yang disisipi
mengizinkan indentifikasi urutan fragmen yang terdiri replikator.
Mutagenesis lebih lanjut DNA yang disisipi (seperti penghapusan
regio spesifik DNA yang disisipi), diikuti oleh pengujian ulang,
mengijinkan definisi tepat replikator.
Untuk menjelaskan bahwa ARSs bertindak sebagai replikator
didalam kromosome, sangat perlu dikembangkan metode untuk
mengidentifikasi lokasi dari asal replikasi didalam sel. Satu
pendekatan untuk mengidentifikasi origin dapat diambil keuntungan
dari struktur yg tak biasa dari bentuk intermediate replikasi DNA
selama inisiasi replikasi. Tidak sama antara DNA yang tereplikasi
secara penuh atau tidak tereplikasi secara penuh, DNA yang dalam
proses replikasi adalah tidak linear. Sebagai contoh, sebuah bagian
kecil DNA (hasilkan oleh pemecahan DNA dengan pengurangan enzym)
yang tidak mengandung asal replikasi akan menerima variasi
penyesuaian Y-shaped karena adanya replikasi (Box 8-5 Fig.2,
Fragmen DNA biru). Dengan kata lain, seketika setelah inisiasi
replikasi, fragmen DNA berisi asal replikasi yg memberi bubble
shape. Pada akhirnya, jika asal replikasi bertempat asimetris
disekitar fragmen DNA, DNA itu akan mulai keluar sebagai gelembung
dan kemudian dikonversi ke Y shape (Box 8-5 Fig. 2, Fragmen DNA
merah). Bentuk DNAs yang tidak biasa ini akan dibedakan dari DNA
linier sederhana menggunakan elektroporesis agarose gel dua-dimensi
(Box 8-5 Fig. 3).
BOX 8-5 FIGURE 2 DNA Yang Berada Dalam Proses Replikasi
Mempunyai Struktur Yang Tidak Biasa. Hasil enzim restriksi
perpecahan DNA pada proses replikasi telah ditunjukkan. Ilustrasi
menunjukkan pertumbuhan replication bubble (dibuat oleh dua grapu
replikasi yang melangkah maju menjauh dari origin replikasi).
Konsekuensi pemotongan replikasi tambahan ini diikuti deteksi oleh
hibridisasi dengan pemeriksaan label DNA. Jika enzim restiksi merah
digunakan dan hanya fragmen yang hibridisasi ke pemeriksaan DNA
merah yang diuji, pola teladan pada sisi kiri akan dihasilkan. Jika
enzim restriksi biru dan pemeriksaan Dna biru digunakan untuk
deteksi hasil fragmen DNA, pola teladan sebelah kanan akan
diobservasi. Catatan bahwa lengan kiri pola teladan dimulai dengan
fragmen DNA yang berisi gelembung dan secepatnya berakhir dengan
molekul Y-shaped. Lengan kanan pola teladan tidak pernah mempunyai
gelembung tetapi mengasumsikan variasi penuh intermediat Y-shaped .
hanya fragmen DNA yang berisi origin replikasi dapan memproduksi
pola teladan pada sisi kiri.
Untuk menjelaskan DNA dalam proses replikasi, derivat DNA dari
pemecahan sel adalah pemecahan pertama dengan pengurangan enzyme
dan yang dipisahkan pada dua-dimensi agarose gel. Pada dimensi yang
pertama, DNA dibagi berdasarkan ukuran dan bentuk dan pada dimensi
kedua, DNA dibagi hanya berdasarkan ukuran. Ini diselesaikan oleh
kepadatan yang berda dari agarose gel dan elektroporesis rates
untuk setiap dimensi. Untuk pemisahan melalui ukuran dan bentuk,
(oleh) pori-pori agarose gel yang kecil (high agarose density) dan
tingkat elektroporesis yg cepat. Sebaliknya, pemisahan dengan hanya
berdasarkan ukuran, (oleh) pori-pori agarose gel besar (low agarose
density) dan tingkat elektroporesis yang lambat. Sekali
elektroporesis komplit, molekul DNA ditransfer ke nitrocellulose
dan dideteksi oleh southern blotting (lihat Chapter 21). Pilihan
dengan enzym restriksi dan pemeriksaan DNA yang digunakan
mendapatkan hasil secara dramatis dari analisis. Secara umum,
metoda ini memerlukan investigator yang telah mengetahui lokasi
terdekat potensi terjadinya asal replikasi. Baru-baru ini, metode
terbaru yang dikembangkan adalah menggunakan microarays untuk
mengetahuilokasi asal dan tidak membutuhkan suatu pengetahuan
mengenai lokasi asal.
Bagaimana bisa dua-dimensi gels menjelaskan DNA intermediate
yang dihubungkan dengan asal replikasi? Pola partikel yang paten
dari migrasi DNA dapat menunjukkan bukti tegas dari asal replikasi.
Struktur yang sangat tidak biasa bermigrasi paling lambat didalam
dimensi pertama. Sebagai contoh, sebuah molekul Y-shapped yang
mempunyai lengan yang panjangnya sama akan bermigrasi lebih lambat
dari semua seperti derivat molekul dar fragmen partikel DNA. (Box
8-5 Fig. 3b),oleh karena itu akan terletak diatas pada lengkungan
molekul-molekul DNA yang merupakan nonlinier. Sebaliknya, sebuah
molekul Y-shaped dengan dua lengan replikasi yang sangat pendek dan
regio replikasi yang lebar akan bermigrasi sangat mirip dengan
versi tidaktereplikasi dari fragmen DNA yang sama. Pada akhirnya,
molekul Y-shapped yang dihasilkan dari hampir semua fragmen
replikasi adalah serupa bentuknya menjadi suatu molekul linear
dengan ukuran dua kali ukuran fragmen yang tidak tereplikasi.
Dengan demikian, sebagai molekul DNA yang di replikasi melalui
sebuah garpu replikasi tunggal, akan bermigrasi dalam posisi yang
tertukar dari spot yang dekat dengan fragmen tidak tereplikasi
dalam lengkungan yang secepatnya menjangkau lokasi suatu molekul
linier dengan ukuran dua kali dari DNA tak tereplikasi diharapkan
berpindah tempat. Bentuk ini dinamakan Y-arc dan menandakan bahwa
molekul sedang dalam proses menjadi tereplikasi. Dikarenakan semua
molekul DNA direplikasi dalam setiap putaran replikasi, mayoritas
fragmen DNA akan memperlihakan pola seperti ini.
BOX 8-5 FIGURE 3 Identifikasi Molekular Asal Replikasi. (a)
melalui elektroporesis pemisahan DNA dalam dua dimensi, DNA dalam
proses replikasi dapat dipisahkan dari replikasi penuh atau
unreplikated DNA. Total DNA diisolasi dari pembelahan (dan oleh
karena itu mereplikasi) sel. DNA pertama kali dipisahkan menurut
ukuran dan bentuk (menggunakan elektroporesis tegangan tinggi
sampai melalui pori-pori yang relatif kecil), medan elektrik di
putar 90, dan DNA kemudian sebagian besar dipisahkan melalui ukuran
(elektroporesis dengan tegangan rendah dalam media agar yang luas).
Analisis southern blot digunakan untuk mendeteksi minat DNA. Lokasi
origin (hijau), site perpecahan enzim restriksi (merah), dan
pemeriksaan southern blot DNA (biru), digambarkan untuk tiga
perbedaan pola paten yang dapat di observasi. Replikasi gelembung
yang paling besar berpindah tempat sangat lambat pada dimensi yang
pertama (c) dan molekul Y-shaped dengan lengan yang sama berpindah
sangat lambat (b). Dikarenakan pola teladan Y-arc dan bubble arc
sulit dicirikan, pola teladan bubble-to-Y-arc (d) dipertimbangkan
penanda lebih pada origin.
Molekul yang mengandung asal replikasi dari bubble-shaped
intermediate replikasi akan migrasi bahkan lebih lambat pada
dimensi pertama daripada molekul Y-shaped. Gelembung yang lebih
besar, semakin molekul ini berpindah tempat dengan cara yang
berbeda dari DNA linier (B0x 8-5 Fig. 3c). Sayangnya, sangat sulit
membedakan lengkungan intermediate yang dibuat menggunakan
gelembung berisi fragmen (dinamakan lengkungan gelembung) dengan
yang dibuat menggunakan Y-shaped intermediates (B0x 8-5 Fig. 3b,c).
Kesulitan ini dapat terjadi jika lokasi asalnya asimetris dalam
fragmen DNA. Pada kejadian ini, intermediate akan mulai keluar
sebagai gelembung, tetapi pada saat garpu replikasi mendekati akhir
replikasi fragmen terakhir, bubble-shaped intermediate akan menjadi
Y-shaped. Ini juga dinamakan bubble-to-y transition yang dengan
mudah dideteksi sebagai diskontinuitas pada lengkungan dan sangat
indikatif sabagi asal (Box 8-5 Fig. 3d). Seperti itu, idealnya,
enzym restriksi yang dipilih akan secara asimetri mengapit asal
replikasi agar dapat dideteksi.
PENGIKATAN DAN PELEPASAN GULUNGAN : SELEKSI DAN AKTIVASI ASAL
OLEH PROTEIN INISIATOR
Protein inisiator selalu melaksanakan paling sedikit dua fungsi
yang berbeda selama inisiasi replikasi (Fig. 8-26). Pertama,
protein ini mengikat untaian DNA spesifik disekitar replikator.
Kedua, protein inisiator saling berhubungan dengan faktor tambahan
yang dibutuhkan untuk inisiasi replikasi, seperti itulah, mereka
merekrutnya ke dalam replikator. Beberapa tetapi tidak semua
protein inisiator melakukan tiga fungsi : mereka menyimpangkan atau
melepaskan bagian DNA yang bersebelahan ke tempat ikatan mereka
untuk memudahkan pembukaan inisiasi DNA duplek.
FIGURE 8-26 Fungsi Protein Inisiatorn Selama Inisiasi Replikasi
DNA. Tiga fungsi umum protein inisiator digambarkan : Pengikatan
DNA, Pemisahan strand DNA, dan pengambilan replikasi protein.
(disini protein yang direkrut digambarkan sebagai helicase DNA;
bagaimanapun, protein yang direkrut berbeda untuk setiap protein
inisiator).
Berdasarkan pertimbangan, sebagai contoh, inisiator protein E.
Coli, DnaA. DnaA mengikat elemen 9-mer yang diulang dalam oriC
(lihat Fig. 8-25) dan itu di atur oleh ATP. Ketika diikat oleh ATP
(tetapi bukan ADP), DnaA juga berhubungan dengan DNA didalam bagian
dari pengulangan 13-mer yang diulangi pada oriC. Hasil interaksi
tambahan dalam pemecahan rantai DNA melebihi dari 20 bp disekitar
bagian pengulangan 13-mer. Pelepasan ini DNA menyediakan sebuah
template ssDNA untuk replikasi tambahan protein untuk memulai
langkah sintesis RNA dan DNA dalam replikasi. (lihat dibawah).
Formasi ssDNA pada site didalam kromosome tidak mencukupi untuk
helicase DNA dan replikasi protein lainnya untuk melakukan
pemasangan. Melainkan, DnaA merekrut replikasi protein tambahan
kedalam ssDNA yang dibentuk pada replikator termasuk helicase DNA (
lihat section berikutnya). Pengaturan replikasi pada E. Coli yang
dihubungkan ke kontrol aktivitas DnaA dan akan didiskusikan
kemudian dalam Box 8-7 (Replikasi DNA E. Coli Diatur oleh DnaA.ATP
level dan SeqA).
Dalam sel eukariotik, sebagai inisiator adalah complek
six-protein yang disebut origin recognition complex (ORC). Fungsi
ORC telah diketahui dengan baik dalam sel ragi. ORC mengenali
urutan yang dipelihara yang ditemukan dalam replikator ragi, yang
dinamakan elemen A, seperti halnya yang kedua, pemeliharaan elemen
B1 (lihat Fig. 8-25). Seperti DnaA, ORC mengikat dan hidrolisis
ATP. Ikatan ATP disediakan untuk ikatan urutan spesifik DNA didalam
origin, dan hidrolisis ATP disediakan untuk ORC untuk
berpartisipasi dalam pengisian helicase DNA eukariotik ke
replikator DNA. Tidak seperti DnaA, pengikatan ORC ke replikator
ragi tidak menunjukkan pemecahan rantai DNA yang bersebelahan.
Meskipun demikian, ORC disiapkan untuk direkrut, maupun langsung
atau tidak langsung, semua sisa replikasi protein ke replikator
(lihat Section Complek Formasi Prereplikative Adalah Langkah
Pertama Dalam Inisiasi Replikasi Pada Eukariotik).
Interaksi Protein-Protein dan Protein-DNA Mengarahkan Proses
Inisiasi.
Sekali inisiator mengikat replikator, langkah sisa dalam
inisiasi replikasi sebagian besar di kemudikan oleh interaksi
protein-protein dan interaksi protein-DNA yang merupakan urutan
independen. Hasil akhir adalah pemasangan dua replisome yang kita
bicarakan diawal. Untuk meyelidiki peristiwa yang menghasilkan
mekanisme protein ini, kita pertama berbalik ke E. Coli, yang mana
telah diketahui lebih detail.
Setelah inisiator (DnaA) diikat oleh oriC dan melepaskan 13-mer
DNA, kombinasi ssDNA dan DnaA merekrut complek dua protein :
helicase DNA, DnaB, dan helicase loader, DnaC (Fig. 8-27). Kedua
protein kini dalam enam salinan disekitar komplek. Helicase DNA
adalah tidak aktif dalam komplek helicase/helicase loader untuk
mencegah berfungsinya pada site yang lain. Sekali terikat dalam
ssDNA pada origin, helicase loader mengarahkan pemasangan mengenai
helicase DNA yang dihubungkan sekitar ssDNA (perlu diingat bahwa
ssDNA melewati sampai pertengahan cincin protein hexameric helicase
DnaB). Proses ini adalah analisator untuk perakitan lapisan clamp
DNA disekeliling primer:templete junction, dan seperti lapisan
clamp loader, DnaC adalah protein ATP-utilizing AAA+ (lihat Box
8-4). Ketika menyelesaikan tugas ini, helicase loader dilepaskan,
membiarkan helicase menjadi aktif. Setiap satu helicase terisi dua
pecahan rantai ssDNA pada origin, dan orientasi dari dua helicase
ini seperti mereka akan berproses satu dengan lainnya seperti
mereka bergerak dengan polaritas 53 sepanjang ssDNAs yang
menghubungkan mereka.
Protein-protein berinteraksi antara helicase dan componen lain
pada garpu replikasi diatas digambarkan secara langsung perakitan
sisa dari mekanisme replikasi (lihat Fig. 8-27). Helicase merekrut
DNA primase ke asal DNA, merupakan hasil dalam sintesis RNA primer
pada setiap rantai origin. DNA pol III holoenzyme dibawa ke origin
melalui interaksi dengan primer:template junction dan helicase.
Sekali holoenzyme ada, lapisan clamp dipasangkan pada RNA primer,
dan leading-strand polimerase telah dilibatkan. Sebagai ssDNA baru
yang terkena tindakan helicase, yang terikat oleh SSB dan sintesis
DNA primase adalah primer lagging-strand. Primer:template junction
baru ini yang ditargetkanoleh clamp loader, yang mana tempat dua
sliding clamp tambahan pada rantai tertinggal. Clamp ini dikenali
oleh sisa inti DNA Pol III enzim yang tidak dikaitkan, merupakan
hasil dalam inisiasi sintesis lagging-stran DNA. Pada intinya, dua
garpu replikasi telah dikaitkan, dan inisiasi replikasi selesai
(persisnya bagaimana dua garpu replikasi di kaitkan masih dalam
perdebatan, lihat Box 8-6, Hipotesis Mekanisme Replikasi).
FIGURE 8-27 Model Inisiasi Replikasi DNA E. Coli. Peristiwa
besar dalam inisiasi replikasi E. Coli digambarkan. (a) Multiple
protein DnaA-ATP mengikat urutan 9-mer yang diulang sekitar oriC.
(b) Pengikatan DnaA-ATP ke urutan ini kearah pemisahan strand
sekitar pengulangan 13-mer. Ini dipermudah oleh daerah
ss-DNA-binding dalam DnaA-ATP. (c) Helicase DNA (DnaB) dan pengisi
helicase DNA (DnaC) bersama dengan asal DnaA-bound. Daerah
ssDNA-binding dalam pengisi helicase dan interaksi protein-protein
dengan DnaA dibutuhkan membentuk komplek ini. (d) Pengisi helicase
DNA mengkatalisasi pembukaan ring protein helicase DNA dan
menempatkan ring disekitar ssDNA pada origin. Pengisian helicase
DNA mengarahkan persekutuan pengisi helicase dari replikator dan
mengaktivasi helicase DNA. (e) Setiap helicase DNA mengambil sebuah
DNA primase yang mana mensintesis RNA primer pada tiap templete.
Pergerakan helicase DNA juga menghapus sisa DnaA yang terikat pada
replikator. (f) Sintesis primer terbaru dikenali oleh komponen
clamp loader dari dua holoenzim Pol III DNA. lapisan clamps
dirakitkan pada setiap RNA primer, sintesis leading-strand di mulai
oleh satu dari dua inti enzim DNA Pol III pada tiap holoenzime. (g)
Sesudah setiap helicase DNA dipindahkan ~1000basis, RNA primer
kedua disintesis pada setiap templete laging-strand dan lapisan
clamp diisi. menghasilkan primer-templete junction yang dikenali
oleh enzim inti Pol III DNA kedua dalam setiap holoenzime,
menghasilkan dalam memulai sintesis lagging-strand. (h) Sintesis
Leading- dan Lagging-strand sekarang dimulai pada setiap garpu
replikasi dan diteruskan ke templete akhir atau sampai garpu
replikasi lainnya dari replikasi origin bersebelahan dicapai.
ADVANCED CONCEPTS
Box 8-6 Hipotesis Pabrik Replikasi
Ada dua cara memikirkan gerak relatif DNA dan mekanisme
replikasi (Box 8-6 Fig. 1). Satu pandangan sederhana adalah
replikasi bergerak sepanjang DNA yang dapat dianalogikan seperti
kereta bergerak sepanjang relnya, replikasi rantai rangkap
mendekati DNA. Dalam Pandangan tradisional ini, helicase DNA
dilewati oleh helicase yang lain seketika setelah terisi pada
origin dan sesudah itu bertindak dengan bebas satu dengan lainnya
pada dua garpu replikasi. Pandangan alternatif menyatakan bahwa DNA
bergerak pada saat proses replikasi memerlukannya, mirip dengan
film yang berpindah ke proyektor bioskop. Secara mecanisme, telah
di usulkan bahwa proses ini selesai pada saat dua helicase DNA
tidak dilewati oleh satu sama lain tetapi sebagai gantinya menjauh
satu sama lainnya dan hubungan sisa untuk sisa proses
replikasi.
BOX 8-6 FIGURE 1 Dua Gambaran Bagaimana Fungsi Mesin Replikasi.
Pada panel kiri, dua fungsi helicase DNA yang saling
ketergantungan. Pada panel kanan, dua sisa helicase DNA digabungkan
satu dengan yang lain. Catatan bahwa pada panel kanan, satu
holoenzin Pol III DNA hanya menggunakan Watson strand sebagai
templete dan yang lain hanya menggunakan Crick strand sebagai
templete. Untuk lebih sederhana, Pol III DNA tidak menunjukkan
penyatuan dengan helicase DNA.
Pandangan dari replikasi yang terjadi pada stasioner site terus
menignkat. Studi dari replikasi DNA bakteri telah jelas menunjukkan
bahwa proses replikasi menyisakan lokasi tunggal disekitar sel
selama sintesis DNA. Sebagai ganti pergerakan proses replikasi, DNA
bergerak masuk dan keluar dari mekanisme replikasi ini dan telah
disalin dalam proses tersebut. Sama halnya, replikasi dalam sel
eukariotik yang diamati secara terpisah disekitar sel nukleus.
Penelitian menunjukkan fungsi helicase pada garpu replikasi juga
mendukung berhentinya proses replikasi. Beberapa helicase DNA
hexameric berasal dari hexamer. Ini menggambarkan bahwa tidak satu
pun dari dua helicase hexameric dipisahkan dengan cepat satu dengan
lainnya setelah replikasi (di gambarkan seperti model rel kereta
api), mereka menyisakan bersama dalam keseluruhan proses
replikasi.
FIGURE 8-28 Kerusakan Kromosom sebagai hasil Replikasi DNA yang
tidak Komplet. Ilustrasi ini menunjukkan konsekuensi replikasi
tidak lengkap diikuti pemisahan kromosome. Bagian atas tiap
ilustrasi menunjukkan keseluruhan kromosome. Bagian bawah
menunjukkan detail kerusakan kromosome pada tingkatan DNA. (untuk
detail pemisahan kromosome, lihat chapter 7). Sebagai kromosome
yang terpisah penuh, menghasilkan kromosom rusak.
Disini dua pandangan pengabungan garpu replikasi juga mempunyai
konsekuensi menarik mengenai DNA yang direplikasi oleh setiap DNA
Pol III holoenzyme. Jika helicase DNA dilewati satu dengan yang
lain seketika setelah mereka terisi, maka rantai terdekat dapat
direplikasi secara serempak oleh dua polimerase DNA Pol III
holoenzyme menjadi rantai Watson dan Crick pada DNA yang paling
akhir dilepaskan (Box 8-6 Fig.1, panel kiri). Sebaliknya, jika dua
helicase sisa yang dihubungkan setelah inisiasi, maka memungkinkan
bahwa lagging-strands DNA polymerase DNA Pol III holoenzime bisa
dihubungkan dengan keduanya pada dua template perdana, sejak mereka
saling berdekatan. Banyak perkiraan, sekenario ini, pilihan
nantinya untuk setiap DNA Pol III holoenzime mempunyai template
strand sama untuk awal dan akhir sintesis; itu adalah, satu enzin
inti akan mereplikasi Crick strand pada DNA dan yang lainnya akan
mereplikasi Watson strand pada DNA (Box 8-6 Fig. 1, panel
kanan).
Kromosom Eukariotik Mereplikasi Persisnya Sekali per Siklus
Sel.
Sebaagai bahan diskusi pada Chapter 7, peristiwa itu diperlukan
untuk pembentukan divisi sel eukariotik pada waktu yang berbeda
selama siklus sel. Replikasi Kromosomal DNA terjadi hanya selama
fase S pada siklus sel. Selama waktu ini, semua DNA didalam sel
hanya disalin satu kali. Pada replikasi lengkap bagian kromosome
manapun menyebabkan rantai yang tidak sesuai antara kromosom anak
perempuan. Pemisahan rangkai kromosome menyebabkan kerusakan atau
kehilangan kromosome (Fig 8-28). Rereplikasi bahkan pada jumlah
terbatas DNA eukariotik dihantarkan ke lesi DNA yang sulit untuk
diperbaiki oleh sel. Dalam usaha memperbaiki lesi sering
menghasilkan pembesaran penggabungan DNA, yang mana dapat
meningkatkan ketidaksesuaian ekspresi penggabungan gene. Penambahan
bahkan satu aatau dua lebih salinan pada pengatur kritis gene dapat
menyebabkan malapeaka cacat pada ekspresi gene, devisi sel, respon
terhadap sinyal lingkungan. Ini membahayakan dimana setiap pasangan
dasar dalam setiap kromosome akan direplikasi sekali dan hanya
sekali setian pembelahan eukariotik.
Kebutuhan replikasi DNA sekali dan hanya sekali adalah tantangan
bagi khromosome eukariotik karena setiap mereka mempunyai banyak
asal replikasi. Origin secara khas dipisahkan oleh ~30kb bahkan
chromosome kecil eukariotik mungkin mempunyai lebih dari sepuluh
origin dan kromosome manusia yang besar mempuanyai ribuan. Cukup
origin ini yang harus diaktifkan untuk memastikan bahwa
masing-masing chromosome secara penuh direplikasi selama setiap S
phase. Secara khas, tidak semua origin potensial perlu diaktivasi
untuk replikasi lengkap, tetapi jika terlalu sedikit diaktivasi,
bagian genome aka mengeluarkan proses relikasi. Pada panduan lain,
meskipun beberapa origin potensial mungkin tidak digunakan dalam
suatu putaran pada devisi sel, tidak ada asal replikasi yang dapat
di inisiasi setelah di replikasi. Seperti itu, apakah origin
direplikasi dikarenakan replikasi sendiri atau direplikasi oleh
derivat garpu replikasi dari origin yang bersebelahan, maka harus
di inaktivasi sampai putaran berikutnya dari divisi sel (Fig.
8-29). Jika keadaan ini tidak benar, pengikatan DNA dengan origin
bisa direplikasi dua kali didalam siklus sel yang sama.
FIGURE 8-29 Replikator Diinaktivasi Oleh Replikasi DNA.
Menunjukkan kromosom dengan lima replikator. Replikator diberi
lebel 3 dan 5 adalah yang pertama diaktivasi, mengarahkan
pembentukan dua pasangan garpu replikasi bidiretional. Aktivasi
replikator induk dihasilkan dalam salinan inaktif tiap replikator
pada kedua molekul DNA anak perempuan sampai siklus sel selanjutnya
(ditandai oleh X merah). Perluasan selanjutnya hasil garpu
replikasi mereplikasi overlaping DNA dengan replikator nomor 2 dan
4. Dimana replikator disalin oleh derivat garpu dari origin
bersebelahan sebelum inisiasi, dapat dikatakan replikasi pasif.
Walaupun replikator ini tidak diinisiasi, mereka meskipin diinaktif
oleh tindakan mereplikasi DNA mereka. Sebaliknya, replikator 1
tidak dicapai oleh garpu bersebelahan sebelum inisiasi dan dapat
diinisiasi normal. Kehadiran replikator lebih banyak dari yang
dibutuhkan untuk replikasi DNA komplet adalah bentuk pemborosan
untuk memastikan replikasi komplete tiap kromosome.
FIGURE 8-30 Langkah Pembentukan Complek Prereplikasi (Pre-RC).
Perakitan pre-RC adalah proses pesanan yang diinisiasi oleh
asosiasi komplek pengenalan origin dengan replikator. Sekali
terikat pada replikator, ORC merekrut sedikitnya dua protein
tambahan, Cdc6 dan Cdt1. Tiga fungsi protein ini bersama-sama
merakit helicase DNA eukariotik komplek Mcm2-7 pada replikasi dan
menyelesaikan pembentukan pre-PRC.
Pembentukan Complek Prereplikasi Adalah Langkah Pertama Inisiasi
Replikasi Dalam Eukariotik
Inisiasi replikasi dalam sel eukariotik melibatkan dua peristiwa
yang terjadi pada waktu yang berbeda dalam siklus sel (lihat
chapter 7); seleksi replikator dan aktivasi origin. Seleksi
replikator adalah proses indentifikasi urutan yang akan mengarahkan
inisiasi replikasi dan terjadi dalam C1 (lebih utama ke fase S).
Proses ini menghantarkan perakitan dari complek multiprotein pada
setiap replikator dalam genome. Aktivasi origin hanya terjadi
setelah sel masuk fase S dan memicu replikator-yang menghubungkan
komplek protein untuk memulai pelepasan gulungan DNA dan
pengambilan DNA polimerase.
Pemisahan seleksi replikator dan aktivasi origin berbeda dari
situasi dalam sel prokariotik, dimana pengenalan DNA replikator
pada hakekatnya digabungkan ke pelepasan gulungan DNA dan
pengambilan polimerase. Seperti yang akan kita lihat dibawah ini,
pemisahan sementara dua peristiwa ini selama siklus sel eukariotik
memastikan bahwa setiap kromosom direplikasi hanya sekali selama
tiap siklus sel (sel bakteri memecahkan perbedaan masalah ini,
lihat Box 8-7).
Seleksi replikator diperantarai oleh pembentukan komplek
prereplikasi (pre-RCs) (Fig. 8-30). Pre-RC terdiri dari empat
pecahan protein yang dirakit sesuai perintah pada setiap
replikator. Langkah pertama dalam pembentukan pre-RC adalah
pengenalan replikator oleh inisiator eukariotik, ORC. Sekali ORC
diikat, merekrut dua helicase pengisian protein (Cdc6 dan Cdt1).
Secara bersama-sama ORC dan pengisian protein merekrut helicase
rangkai replikasi eukariotik, komplek Mcm 2-7. Menariknya, keduanya
ORC dan protein Cdc6 adalah anggota famili AAA+ dari protein
seperti DnaC dan subunit dari lapisan pengisi clamp. Penelitian
dari perakitan pre-RC menyarankan bahwa protein ini menggunakan ATP
binding dan hidrolisis untuk menigisi ring-shape komplek Mcm2-7
disekitar dsDNA. Secara konsiten dengan komplek Mcm2-7 lingkaran
dsDNA, pembentukan pre-RC tidak menghantarkan segera melepaskan
gulungan asal DNA atau pengambilan polimerase DNA. Sebagai
gantinya, pre-RCs yang dibentuk selama G1 hanya diaktivasi untuk
melepas gulungan DNA dan inisiasi replikasi setelah sel dilepaskan
dari G1 ke fase S dari siklus sel.
Pre-Rcs diaktivasi untuk memulai replikasi oleh dua protein
kinase; Cdk (cyclin-dependent kinase) dan Ddk (Dbf4-dependent
kinase) (Fig. 8-31). Protein kinase adalah protein yang berikatan
kovalen dengan menyertakan grup phosphat ke protein target (lihat
chapter 5). Setiap kinase ini tidak aktif dalam G1 dan hanya
diaktivasi saat sel masuk fase S. Sekali diaktivasi, target kinase
ini adalah pre-PRC dan protein replikasi lainnya. Posporisasi
protein ini menghasilakan pengambilan banyak replikasi protein
tambahan ke origin dan inisiasi replikasi (lihat Fig. 8-13).
Protein baru ini terdiri tiga polimerase DNA eukaariotik dan satu
protein lainnya yang dibutuhkan untuk rekrutmen mereka. Menariknya,
polimerase dirakit dengan pesanan tertentu. Awalnya penyatuan DNA
Pol dan Pol , diikuti Pol /primase. Pesanan ini memastikan bahwa
semua tiga polimerase DNA mengarah pada origin lebih dulu untuk
sintesis RNA primer pertama (oleh DNA Pol /primase).
Hanya sebuah protein subset yang dirakit di origin berfungsi
sebagai bagian replisome eukariotik. Dalam tambahan pada tiga
polimerase DNA, komplek Mcm dan banyak faktor dibutuhkan untuk
pengambilan polimerase DNA menjadi bagian proses rangkai replikasi.
Mirip pengisian helicase DNA E. Coli (DnaC), faktor lainnya
(seperti Cdc6 dan Cdt1) dilepaskan atau dihancurkan setelah peran
mereka selesai (lihat Fig. 8-31).
Pembentukan dan Aktivasi pre-RC Diatur Hanya Untuk sekali
Putaran Replikasi Selama Tiap Siklus Sel.
Bagaimana sel eukariotik mengontrol aktivitas ratusan atau
bahkan ribuan origin replikasi yang tidak satu diaktifkan bahkan
lebih sekali selama siklus sel? Jawabannya ada pada pengaturan yang
ketat pembentukan dan aktivasi pre-RCs oleh cyclin-dependent kinase
(Cdks).
Cdks mempunyai dua peran berlawanan yang tampak dalam pengaturan
fungsi pre-RC (Fig. 8-32). Pertama, seperti yang kita bicarakan
diatas, mereka dibutuhkan untuk aktivasipre-RCs untuk memulai
replikasi DNA. Kedua, Cdk bekerja menghambat pembentukan pre-RCs
baru.
Hubungan erat antara fungsi pre-RC, level Cdk, dan siklus sel
memastikan bahwa genome eukariotik direplikasi hanya sekali per
siklus sel (Fig. 8-33). Level Cdk rendah selama G1, sedangkan level
elevasi Cdk hadir selama sisa siklus sel (S, G2, dan fase M).
Seperti itu, selama tiap siklus sel, hanya satu kesempatan pre-RCs
terbentuk (selama G1) dan hanya satu kesempatan untuk pre-Rcs
diaktivasi (selama S, G2, dan M meskipun dalam kenyataannya, semua
pre-RCs diaktivasi atau diganggu oleh rangkai replikasi dalam fase
S.
FIGURE 8-31 Aktivasi pre-RC mengarahkan perakitan garpu
replikasi eukariotik. Ketika sel masuk kedalam fase S siklus sel,
Cdk dan Ddk memfosforilasi protein replikasi untuk memicu inisiasi
replikasi. Aktivasi kinase ini mengarahkan pelepasan Cdc6 dan Cdt1.
Pada kasus Cdc6, bentuk fosforilasi protein adalah subyek untuk
proteolisis cepat. Peristiwa yang mengarahkan pelepasan gulungan
DNA pada origin belum dipahami tetapi mungkin membutuhkan aktivitas
komplek Mcm dan hasil dalam pengambilan suatu alat bantu faktor
replikasi dan DNA Pol dan Pol . DNA Pol /primase hanya direkrut
setelah DNA Pol dan Pol . Sekali hadir pada origin, DNA Pol
/primase mensintesis RNA primer dan dengan singkat meluas.
Menghasilkan primer:templete junction yang dikenali sliding clamp
loader (RF-C), yang mana merakit sliding clamp (PCNA) pada site
ini. DNA Pol mengenali primer ini dan memulai sintesis
leading-strand. Setelah periode pelepasan gulungan DNA, DNA Pol
/primase mensintesis primer tembahan, yang mana mengisinkan
inisiasi sintesis lagging-strand DNA oleh DNA Pol .
FIGURE 8-32 Efek Aktivitas Cdk pada Pembentukan dan Aktivasi
pre-RC. Aktivitas tinggi Cdk diperlukan untuk pengeluaran komplek
pre-RC untuk memulai replikasi DNA. Peningkatan aktivitas Cdk yang
sama ini dengan sepenuhnya menghambat pembentukan komplek pre-RC
baru. Sebaliknya aktivitas Cdk yang rendah merengsang pembentukan
pre-RC baru tetapi tidak cukup untuk mencetuskan inisiasi replikasi
DNA oleh bentuk komplek pre-RC yang baru.
FIGURE 8-33 Pengaturan Siklus Sel pada Aktivitas Cdk dan
Pembentukan pre-RC. Dalam Cdk tingkat G1 adalah rendah dan komplek
pre-RC baru bisa dibentuk tetapi belum bisa diaktivasi. Selama fase
S, penignkatan aktivitas Cdk mencetuskan inisiasi replikasi DNA dan
mencegah setiap pembentukan komplek pre-RC baru pada DNA yang di
replikasi. Sekali pre-RC digunakan untuk inisiasi replikasi, itu
adalah pembukaan penting (dikatakan sedikitnya satu komponen kunci
dari pre-RC, komplek Mcm, menjadi bagian garpu replikasi). Dengan
cara yang sama, replikasi pre-RC-associated DNA juga menghancurkan
komplek tersebut (tidak tampak). Dikarenakan sisa level Cdk tinggi
sampai akhir mitosis, tidak ada komplek pre-RC baru dapat dibentuk
sampai pemisahan kromosome selesai. Tanpa komplek pre-RC baru,
reinisiasi adalah tidak mungkin.
Pre-RCs dilepaskan setelah mereka diaktivasi atau setelah DNA
yang telah diikat direplikasi. (lihat Fig. 8-29). Pengarahan
replikator ini yang kemudian tersedia untuk formasi pre-RC baru dan
mengikat dengan cepat ke ORC. Disamping kehadiran inisiator pada
site ini, peingkatan level aktivitas Cdk dalam S, G2, dan fase M
sel mencegah penggabungan anggota lain complek pre-RC dengan ORC.
Itu hanya bila sel memisahkan kromosome mereka dan devisi sel yang
lengkap dimana aktivitas Cdk dieleminasi dan complek pre-RC baru
dapat dibentuk.
Kesamaan Antara Inisiasi Replikasi DNA Eukariotik dan
Prokariotik
Saat ini kita telah menjelaskan inisiasi dalam eukariotik dan
prokariotik, itu sudah jelas bahwa prinsip umum inisiasi replikasi
adalah sama pada keduanya. Langkah pertama adalah pengenalan
replikator melalui protein inisiator. Protein inisiator dalam
kombinasi dengan satu atau lebih helicase mengisi protein mengikat
helicase DNA pada replikator. Helicase itu (dan protein potensial
lainnya pada origin dalam eukariote) menghasilkan regio ssDNA yang
bisa bekerja sebagai templete untuk sintesis RNA primer. Sekali
primer disintesis, komponen sisa replisome merakit sampai interaksi
dengan menghasilkan primer:juntional templete.
Walaupun peristiwa inisiasi adalah sama, pengaturan replikasi
pada bakteri dan sel eukariotik jelas berbeda. Sebagai contoh,
tidak seperti sel eukariotik, cepatnya pembagian sel bakteri
memulai replikasi lebih dari sekali per siklus sel. Langkah
pengaturan dengan lebih ketat juga berbeda. Sel eukariotik fokus
regulasi pada memulai penggabungan helicase MCM dengan DNA,
sedangkan sel bakteri fokus regulasi pada pengikatan protein
inisiator DnaA ke DNA (Box 8-7, Replikasi DNA E. Coli diatur oleh
DnaA-ATP Levels dan SeqA).
ADVANCED CONSEPTS
BOX 8-7 Replikasi DNA E. Coli diatur oleh DnaA-ATP Levels dan
SeqA
Dalam semua organisme, adalah kritis bahwa inisiasi replikasi
dikontrol dengan ketat untuk memastikan sisa kromosome dan sel
seimbang. Walaupun keseimbangan ini diregulasi dengan sangat ketat
dalam sel eukariotik, E. Coli juga mencegah duplikasi kromosome
dengan menghambat origin yang direplikasi dari reinisiasi. Beberapa
mekanisme berbeda bertindak reinisiasi replikasi cepat dari
oriC.
Satu metode mengekplotasi pergantian dalam daerah yang
dimetilasi pada DNA sebelum dan sesudah replikasi DNA (Box 8-7
Fig.1). dalam sel E. Coli, enzim yang dinamakan metiltransferase
menambahkan kelompok metyl ke A disepanjang setiap urutan GATC
(catatan bahwa urutan itu merupakan ungkapan). Secara khas, genom
dimetilasi penuh di urutan GATC. Situasi ini diganti setelah setiap
urutan GATC direplikasi. Karena residu A dalam strand DNA terbaru
yang disintesis tidak dimetilasi, site yang telah direplikasi
baru-baru ini akan dimetilasi hanya pada satu strand (disebut
sebagai hemimetilasi),
Daerah yang di hemimetilasi pada oriC yang baru direplikasi
dideteksi oleh protein yang dinamakan SeqA. SeqA mengikat dengan
ketat ke urutan GATC, tetapi hanya pada saat telah dihemimetilasi.
Disana kelimpahan urutan GATC dengan seketika bersebelahan ke oriC.
Sekali replikasi diinisiasi, SeqA mengikat pada site ini sebelum
mereka bisa menjadi bentuk yang dimetilasi penuh oleh Dam
metiltransferase.
Pengikataan SeqA mempunyai dua konsekuensi. Pertama, sangat
damatis pengurangan rate yang mana ikatan site GATC dimetilasi.
Kedua, pada saat mengikat site proximal oriC ini, SeqA mencegah
DnaA dari penggabungan dengan oriC dan memulai putaran replikasi
baru. Seperti itu, konversi site proximal GATC oriC dari yang
dimetilasi ke yang di hemimetilasi (suatu peristiwa bahwa
konsekuensi langsung inisiasi replikasi dari oriC) menghantarkan
penghambatan pengikatan DnaA dan oleh karena itu mencegah
reinisiasi cepat dari replikasi dari dua salinan anak perempuan
oriC baru yang disintesis.
BOX 8-7 FIGURE 1 Pengikatan SeqA pada hemimetilasi DNA
Menghambat Reinisiasi dari origin anak perempuan yang baru
direplikasi. (a) Lebih dulu replikasi DNA, keseluruhan urutan GATC
genome. Coli dimetilasi pada kedua strand (dimetilasi penuh).
Catatan bahwa keseluruhan gambar, kelompok metyl diwakili oleh
hexagon merah. (b) Replikasi DNA mengkonversi site ini menjadi
daerah hemimetilasi (hanya satu strand DNA dimetilasi). (c)
Hemimetilasi urutan GATC adalah pengikatan cepat oleh SeqA. (d)
Pengikatan protein SeqA menghambat metilasi penuh urutan ini dan
pengikatan oriC oleh protein DnaA (untuk sederhana, hanya satu dari
dua molekul anak perempuan digambarkan pada bagian d, e, dan f).
(e) Pada saat dengan jarang SeqA delepaskan dari site GATC, urutan
dapat kembali dimetilasi penuh, oleh Dam DNA metiltransferase,
menghambat pengikatan kembali oleh SeqA. (f) Pada saat site GATC
dimetilasi penuh, DnaA dapat mengikat urutan 9-mer dan mengarahkan
putaran baru replikasi dari replikator oriC anak perempuan.