ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ DNA. «Το ειδικό ζευγάρωμα των βάσεων που θεωρήσαμε δεδομένο υποδηλώνει άμεσα έναν πιθανό μηχανισμό αντιγραφής του γενετικού υλικού»

Transcript

1 «Το ειδικό ζευγάρωμα των βάσεων που θεωρήσαμε δεδομένο υποδηλώνει άμεσα έναν πιθανό μηχανισμό αντιγραφής του γενετικού υλικού» Watson & Crick Μια διπλή έλικα η οποία χωρίζεται σε δύο μονούς κλώνους μπορεί να αντιγραφεί, καθώς κάθε κλώνος λειτουργεί ως εκμαγείο για τη συναρμολόγηση του συμπληρωματικού του.

2 Κλώνος Κ Κλώνος Κ Οι γενετικές πληροφορίες του DNA αντιγράφονται με πιστότητα με μία αξιοθαύμαστα απλή διαδικασία κατά την οποία οι κλώνοι Κ και Κ αρχικά διαχωρίζονται και στη συνέχεια ο καθένας ξεχωριστά λειτουργεί σαν εκμαγείο για τη σύνθεση ενός νέου συμπληρωματικού κλώνου.

3 Απαραίτητη διαδικασία για το διπλασιασμό ολόκληρου του γονιδιώματος ενός οργανισμού πριν την κυτταρική διαίρεση. Βιολογική σημασία αντιγραφής Η μεγάλη ακρίβεια της διαδικασίας είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της ακεραιότητας του γονιδιώματος στις επόμενες γενεές Στα ευακρυωτικά κύτταρα η αντιγραφή λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της S φάσης του κυτταρικού κύκλου Ο ρυθμός της αντιγραφής στα ευκαρυωτικά κύτταρα είναι πιο μικρός εξασφαλίζοντας μεγαλύτερη ακρίβεια.

4 Η διαδικασία περιλαμβάνει τρία στάδια: Έναρξη: 1. Πρόσδεση πρωτεϊνών στο DNA και ξεδίπλωμα της διπλής έλικας 2. Προετοιμασία του μορίου για το συμπληρωματικό ζευγάρωμα των βάσεων Επιμήκυνση: Σύνδεση των σωστών νουκλεοτιδίων σε μία νέα και συνεχόμενη αλυσίδα DNA. Τερματισμός: Απελευθέρωση του νεοσυντιθέμενου μορίου DNA από τα πρωτεϊνικά σύμπλοκα που εμπλέκονται στη διαδικασία της αντιγραφής

5 Βασικοί κανόνες: Ημισυντηρητικός τρόπος αντιγραφής Αρχίζει από συγκεκριμένα σημεία Πραγματοποιείται είτε προς τη μία είτε και προς τις δύο κατευθύνσεις του μορίου Στον έναν κλώνο η αντιγραφή είναι διακοπτόμενη Η σύνθεση του νέου μορίου γίνεται πάντα με κατεύθυνση - Απαραίτητη η ύπαρξη ενός RNA εκκινητή για την έναρξη της διαδικασίας Γονικό μόριο 1 η γενιά θυγατρικών μορίων 2 η γενιά θυγατρικών μορίων

6 αντιγραφή Πολλά σημεία έναρξης αντιγραφή Ευκαρυωτικά κύτταρα Κατεύθυνση ξεδιπλώματος διπλής έλικας Αλυσίδα-οδηγός Τμήματα Okazaki Γονικές αλυσίδες Προκαρυωτικά κύτταρα Έναρξη Λήξη Ένα σημείο έναρξης

7 Έναρξη: Απαραίτητη προϋπόθεση είναι το ξεδίπλωμα της διπλής έλικας του DNA για τη δημιουργία της διχάλας αντιγραφής Διχάλα αντιγραφής: Το σημείο του μορίου του DNA στο οποίο συγκεντρώνονται όλες οι πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για την αντιγραφή. Καθώς η διαδικασία εξελίσσεται η διχάλα μαζί με τις πρωτεΐνες κινούνται κατά μήκος του DNA και απομακρύνονται από τη θέση έναρξη της αντιγραφής Σημείο έναρξης αντιγραφής Κίνηση διχάλας Προπορευόμενη αλυσίδα Υπολειπόμενη αλυσίδα Προπορευόμενη αλυσίδα Κίνηση διχάλας

8 Έναρξη: 1. Ξεδίπλωμα της διπλής έλικας του DNA για τη δημιουργία της διχάλας αντιγραφής Ποιός: Ελικάσες Ένζυμα τα οποία κινούνται με κατεύθυνση - Πώς: Υδρόλυση του ΑΤΡ Η δέσμευση και η υδρόλυση του ΑΤΡ από τις ελικάσες προκαλεί αλλαγή της στερεοδιάταξης τους επιτρέποντας τη δέσμευση και την ολίσθηση του ενζύμου κατά μήκος του DNA με τελικό αποτέλεσμα το ξεδίπλωμα του. Πού: Σημείο έναρξης της αντιγραφής ή αφετηρία Α-Τ. περιοχή πλούσια σε

9 Έναρξη: 1. Ξεδίπλωμα της διπλής έλικας του DNA για τη δημιουργία της διχάλας αντιγραφής Καθώς η ελικάση ξεδιπλώνει τη διπλή έλικα, δημιουργείται τοπικά υπερσπειρωμένο DNA, η χαλάρωση του οποίου καταλύεται από την DNA γυράση (Τοποϊσομεράση). Το µονόκλωνο DNA είναι ευάλωτο σε ζηµιές και τείνει να επανέρχεται σε δίκλωνη διαμόρφωση. Οι πρωτεΐνες δέσµευσης µονόκλωνου DNA (SSB) προσδένονται στις αποχωρισµένες αλυσίδες του DNA και τις σταθεροποιούν σε µονόκλωνη κατάσταση, διευκολύνοντας τη διαδικασία της αντιγραφής

10 Έναρξη: 2. Δημιουργία RNA εκκινητή Η δράση της ελικάσης αφήνει εκτεθειμένο το εκμαγείο DNA, όμως ακόμα δεν μπορεί να συντεθεί νέο DNA. Aπαιτείται η σύνθεση ενός εκκινητή Mικρό τμήμα RNA (~ 5 νουκλεοτίδια) συμπληρωματικό προς τη μία αλυσίδα-εκμαγείο του DNA. Υπεύθυνο ένζυμο: Εκκινητάση, μια εξειδικευμένη RNA πολυμεράση η οποία ενώνεται με το πρωτεϊνικό σύμπλοκο εκκίνησης, το εκκινητόσωμα (primosome). Τοποϊσομεράση Ελικάση Εκκινητάση Εκκινητόσωμα RNA εκκινητής Πρωτεΐνες που σταθεροποιούν τις αποδιαταγμένες αλυσίδες του DNA Έναρξη της αντιγραφής

11 Έναρξη: 2. Δημιουργία RNA εκκινητή Γιατί RNA εκκινητής κι όχι DNA? Οι DNA πολυμεράσες, σε αντίθεση με τις RNA πολυμεράσες, ελέγχουν την ορθότητα του προηγούμενου ζεύγους βάσεων πριν τη δημιουργία ενός νέου φωσφοδιεστερικού δεσμού κι έτσι δεν μπορούν να ξεκινήσουν τη σύνθεση αλυσίδων de novo. Σύνθεση ενός μικρού RNA εκκινητή με την ένδειξη του «προσωρινού», το οποίο στη συνέχεια αφαιρείται υδρολυτικά από μία - εξωνουκλεάση

12 Η περιοχή με δράση εξωνουκλεάσης, η οποία διαθέτει το δικό της ενεργό κέντρο Επιμήκυνση: Σύνδεση των σωστών νουκλεοτιδίων στις νέες αλυσίδες DNA πολυμεράση : Ο πρωταγωνιστής της αντιγραφής του DNA Δραστικότητα πολυμεράσης Κατεύθυνση αντιγραφής Δραστικότητα εξωνουκλεάσης Παλάμη Επιμηκυνόμενη αλυσίδα Αλυσίδαεκμαγείο Στη δομή του ενζύμου διακρίνονται: H οργάνωση των συγκεκριμένων ενζύμων εμφανίζει κοινά χαρακτηριστικά Η παλάμη όπου εδράζεται το ενεργό κέντρο του ενζύμου Τα δάκτυλα που τοποθετούν τους κλώνους-εκμαγεία Ο αντίχειρας όπου δεσμεύεται το DNA συνέχιση της αντιγραφής και είναι απαραίτητος για την

13 Επιμήκυνση: Σύνδεση των σωστών νουκλεοτιδίων στις νέες αλυσίδες DNA πολυμεράση : Ο πρωταγωνιστής της αντιγραφής του DNA Δραστικότητα πολυμεράσης Κατεύθυνση αντιγραφής Δραστικότητα εξωνουκλεάσης Επιμηκυνόμενη αλυσίδα Αλυσίδαεκμαγείο Εκμαγείο-κατευθυνόμενη σύνθεση DNA Δραστικότητα πολυμεράσης με κατεύθυνση - Δραστικότητα εξωνουκλεάσης με κατεύθυνση - DNA πολυμεράση ΙΙΙ: Υπεύθυνη για τη σύνθεση του περισσότερου από το νέο DNA DNA πολυμεράση Ι: Υπεύθυνη για την απομάκρυνση του RNA εκκινητή και τη συμπλήρωση των κενών που αφήνει η DNA πολυμεράση ΙΙΙ

14 Επιμήκυνση: Σύνδεση των σωστών νουκλεοτιδίων στις νέες αλυσίδες DNA πολυμεράση : Ο πρωταγωνιστής της αντιγραφής του DNA Καταλύει την προσθήκη νουκλεοτιδίων στον επιμηκυνόμενο κλώνο του DNA Προσθήκη ενός δεοξυριβονουκλεοτιδίου στο -ΟΗ άκρο του νεοσυντιθέμενου κλώνου- - ενζυμική δραστικότητα DNA πολυμεράση Επιμήκυνση Τριφωσφορικό νουκλεοσίδιο Η δράση του ενζύμου κατευθύνεται από την αλληλουχία του κλώνουεκμαγείου, αφού τοποθετεί τα νέα νουκλεοτίδια σύμφωνα με τους κανόνες συμπληρωματικότητας Επιμήκυνση

15 Επιμήκυνση: Σύνδεση των σωστών νουκλεοτιδίων στις νέες αλυσίδες DNA πολυμεράση : Ο πρωταγωνιστής της αντιγραφής του DNA Η DNA πολυμεράση δεν αποσυνδέεται από το DNA κάθε φορά που προσθέτει ένα νουκλεοτίδιο στην νέα αλυσίδα. Παραμένει προσκολλημένη στο DNA και κινείται κατά μήκος του βήμα-βήμα για πολλούς κύκλους. Η DNA πολυμεράση χρησιμοποιεί για την αντίδραση του πολυμερισμού την ενέργεια που απελευθερώνεται από τη διάσπαση του φωσφοανυδριτικού δεσμού στο εισερχόμενο τριφωσφορικό νουκλεοσίδιο. Νέα Αλυσίδα Πυροφωσφορικό Εισερχόμενο τριφωσφορικό νουκλεοσίδιο Αλυσίδαεκμαγείο άκρο

16 DNA πολυμεράση : Ελέγχει την πιστότητα της αντιγραφής και διορθώνει τα λάθη της (proofreading) Ελέγχει αν το νουκλεοτίδιο που έχει προστεθεί είναι το σωστό. Αν το ζεύγος βάσεων που έχει δημιουργηθεί είναι σωστό τότε συνεχίζει την αντιγραφή. Στην αντίθετη περίπτωση το ένζυμο αφαιρεί το αταίριαστο νουκλοετίδιο μέσω διάσπασης του φωσφοδιεστερικού δεσμού και έπειτα προσθέτει το σωστό. DNA πολυμεράση Επιμήκυνση (λάθος) Επιμήκυνση Proofreading Τριφωσφορικό νουκλεοσίδιο Επιμήκυνση

17 Επιμήκυνση: Σύνδεση των σωστών νουκλεοτιδίων στις νέες αλυσίδες Και οι δύο αλυσίδες του προγονικού DNA χρησιμεύουν ως εκμαγείο Οι πατρικές αλυσίδες είναι αντιπαραλλήλες Η αντιγραφή του DNA είναι ημι-συντηρητική Η κατεύθυνση σύνθεσης για τη μία θυγατρική αλυσίδα θα πρέπει να είναι - και για την άλλη - Προγονικός κλώνος Προγονικός κλώνος Διχάλα αντιγραφής Η DNA πολυμεράση δρα μόνο με κατεύθυνση -

18 Επιμήκυνση: Σύνδεση των σωστών νουκλεοτιδίων στις νέες αλυσίδες Η λύση σε αυτό το πρόβλημα δόθηκε από τον Reiji Okazaki, ο οποίος παρατήρησε ότι ένα μεγάλο τμήμα του νεοσυντιθέμενου DNA υπάρχει σε μικρά τμήματα. Ο κλώνος που πρέπει να αυξηθεί από το άκρο, συντίθεται με ασυνεχή τρόπο σε διαδοχικά, μικρά, ξεχωριστά τμήματα, γνωστά σαν τμήματα Okazaki. Προγονικός κλώνος Προγονικός κλώνος Διχάλα αντιγραφής Έτσι ένα διμερές ένζυμο DNA πολυμεράσης συνθέτει τον προπορευόμενο κλώνο συνεχώς και τον υπολειπόμενο ασυνεχώς.

19 Η σύνθεση του υπολειπόμενου κλώνου γίνεται με πιο σύνθετο τρόπο Το εκμαγείο της υπολειπόμενης αλυσίδας αναδιπλώνεται προκειμένου η αντίδραση του πολυμερισμού να γίνεται με κατεύθυνση - αλλά η ανάπτυξη της νέας αλυσίδας να γίνεται με κατεύθυνση - Προπορευόμενη αλυσίδα Διμερές DNA πολυμεράσης Τοποϊσομεράση Ελικάση Πριμάση Υπολειπόμενη αλυσίδα Αφού συντεθεί ένα τμήμα Okazaki, δημιουργείται μία νέα αναδίπλωση, όπου η εκκινατάση δημιουργεί έναν νέο RNA εκκινητή, για την δημιουργία του επόμενου τμήματος Okazaki

20 Η σύνθεση του υπολειπόμενου κλώνου γίνεται με πιο σύνθετο τρόπο Τα ανοίγματα μεταξύ των τμημάτων Okazaki του υπολειπόμενου κλώνου συμπληρώνονται με τη δράση της DNA πολυμεράσης Ι, η οποία δρώντας και σαν - εξωνουκλεάση αφαιρεί τον RNA εκκινητή Τα άκρα των τμημάτων Okazaki συνδέονται με τη δράση του ενζύμου DNA λιγάση. Το ένζυμο αυτό χρησιμοποιεί την ενέργεια από την υδρόλυση του ΑΤΡ σε ΑΜΡ και ενώνει αλυσίδες DNA που είναι τμήμα ενός δίκλωνου μορίου DNA

21 Σύνοψη Έναρξης-Επιμήκυνσης Ξεδίπλωμα της δίκλωνης έλικας από την ελικάση - συνερεγειακή δράση της DNA γυράσης (τοποϊσομεράση ΙΙ) η οποία τοποθετεί αρνητικές υπερσπειρώσεις για την αποφυγή της υπερελίκωσης του DNA Πρόσδεση των SSB για τη σταθεροποίηση της διχάλας αντιγραφής Σύνθεση του RNA εκκινητή από την εκκινητάση Τοποθέτηση της DNA πολυμεράσης στη διχάλα αντιγραφής Επέκταση του RNA εκκινητή με συνεχή τρόπο στην προπορευόμενη αλυσίδα Δημιουργία των τμημάτων Okazaki και συρραφή τους μέσω της δράσης της λιγάσης στην υπολειπόμενη αλυσίδα

22 Ένζυμα που εμπλέκονται στην αντιγραφή Ελικάση: Ξεδίπλωμα δίκλωνης έλικας SSB: Σταθεροποίηση της διχάλας αντιγραφής Εκκινηταση: Σύνθεση RNA εκκινητή DNA πολυμεράση III: Προσθήκη νυκλεοτιδίων στις νέες αλυσίδες DNA πολυμεράση I (Exonuclease) removes RNA primer and inserts the correct bases Λιγάση: Σύνδεση των τμημάτων Okazaki

23 Ξεδίπλωμα της δίκλωνης έλικας από την ελικάση Πρόσδεση των SSB για τη σταθεροποίηση της διχάλας αντιγραφής Σύνθεση του RNA εκκινητή από την εκκινητάση

24 Κατεύθυνση αντιγραφής Η DNA πολυμεράση προσθέτει νουκλοετίδια στον εκκινητή RNA Η DNA πολυμεράση διορθώνει τα λάθη ελέγχει την ορθότητα των νουκλοετιδίων και

25 Κατεύθυνση αντιγραφής Η DNA πολυμεράση προσθέτει νουκλοετίδια στον εκκινητή RNA Η DNA πολυμεράση διορθώνει τα λάθη ελέγχει την ορθότητα των νουκλοετιδίων και

26 Κατεύθυνση αντιγραφής Η σύνθεση της προπορευόμενης αλυσίδας συνεχίζει με κατεύθυνση -

27 Κατεύθυνση αντιγραφής Τμήμα Okazaki Η σύνθεση της προπορευόμενης αλυσίδας συνεχίζει με κατεύθυνση - Ασυνεχής σύνθεση του υπολειπόμενου κλώνου, η οποία οδηγεί στη σύνθεση - τμημάτων Okazaki.

28 Κατεύθυνση αντιγραφής Τμήμα Okazaki Η σύνθεση της προπορευόμενης αλυσίδας συνεχίζει με κατεύθυνση - Ασυνεχής σύνθεση του υπολειπόμενου κλώνου, η οποία οδηγεί στη σύνθεση - τμημάτων Okazaki.

29 Η σύνθεση της προπορευόμενης αλυσίδας συνεχίζει με κατεύθυνση - Ασυνεχής σύνθεση του υπολειπόμενου κλώνου, η οποία οδηγεί στη σύνθεση - τμημάτων Okazaki.

30 Η σύνθεση της προπορευόμενης αλυσίδας συνεχίζει με κατεύθυνση - Ασυνεχής σύνθεση του υπολειπόμενου κλώνου, η οποία οδηγεί στη σύνθεση - τμημάτων Okazaki.

31 Η DNA πολυμεράση I δρώντας σαν εξωνουκλεάση απομακρύνει τον εκκινητή RNA

32 Η DNA πολυμεράση I δρώντας σαν πολυμεράση γεμίζει τα κενά Η λιγάση συνδέει τα τμήματα DNA σε μία ενιαία αλυσίδα

33 Σύνοψη Έναρξης-Επιμήκυνσης DNA πολυμεράση DNA λιγάση Εκμαγείο υπολειπόμενου κλώνου Εκκινητής Ελικάση-εκκινητάση Εκκινητής Εκκινητής Παλαιό τμήμα Okazaki Τμήμα Okazaki DNA γυράση Εκμαγείο προπορευόμενου κλώνου Πρωτεΐνες δέσµευσης µονόκλωνου DNA Διμερές DNA πολυμεράσης Νεοσυντιθέμενος προπορευόμενος κλώνος

34 Τερματισμός Διαφορετικός τερματισμός της αντιγραφής ανάμεσα σε γραμμικά και κυκλικά μόρια DNA Γραμμικά μόρια (ευκαρυωτικοί οργανισμοί) Κυκλικά μόρια (προκαρυωτικοί οργανισμοί) Τερματισμός όταν η διχάλα αντιγραφής φτάσει στο τέλος του γραμμικού μορίου Τερματισμός σε συγκεκριμένη θέση η οποία βρίσκεται απέναντι από το σημείο έναρξης της αντιγραφής Αυτόματος αποχωρισμός θυγατρικών μορίων Διαχωρισμός των δύο μορίων DNA από την Τοποϊσομεράση ΙΙ

35 Τερματισμός Στα βακτηριακά κύτταρα ο τερματισμός της αντιγραφής του DNA συμβαίνει στο σημείο λήξης το οποίο είναι γνωστό σαν TER Πρόσδεση της πρωτεΐνης TUS παρεμπόδιση της δράσης της ελικάσης στο σημείο TER, με αποτέλεσμα την Παρεμπόδισης της διάνοιξης του δίκλωνου DNA και συνεπώς λήξη της αντιγραφής

36 Τερματισμός Στα άκρα των γραμμικών ευκαρυωτικών χρωμοσωμάτων υπάρχουν ειδικές αλληλουχίες DNA, οι οποίες ονομάζονται τελομερή κι εξυπηρετούν τη διαδικασία της αντιγραφής. To τελομερικό DNA αποτελείται από πολλαπλές συνεχόμενες επαναλήψεις μίας εξωνουκλεοτιδικής αλληλουχίας. Ο ένας από τους δύο κλώνους είναι πλούσιος σε κατάλοιπα G στο -άκρο και είναι πιο μακρύς από τον συμπληρωματικό του. Η σύνθεση των τελομερών καταλύεται από ένα ειδικό ένζυμο γνωστό σαν τελομεράση. Το μόριο της τελομεράσης περιέχει ένα μωνόκλωνο RNA το οποίο χρησιμεύει σαν εκμαγείο για τη σύνθεση των τελομερικών αλληλουχιών.

37 Τερματισμός Γιατί χρειάζονται τα τελομερή Ο ασυνεχής τρόπος αντιγραφής του υπολειπόμενου κλώνου δημιουργεί πρόβλημα στον τερματισμό της αντιγραφής το οποίο επιλύεται με την ύπαρξη των τελομερών. Κατά την αντιγραφή των γραμμικών μορίων DNA δημιουργείται ένα έλλειμμα στο άκρο του υπολειπόμενου κλώνου λόγω της αφαίρεσης του RNA εκκινητή και κατά συνέπεια μία μονόκλωνη ουρά στον κλώνο-εκμαγείο Το μέγεθος της ουράς δεν επαρκεί για την πρόσδεση του RNA εκκινητή και τη σύνθεση του επόμενου τμήματος Okazaki απώλεια της γενετικής πληροφορίας που υπάρχει στο άκρο του κλώνου-εκμαγείου Τα τελομερή δρουν σαν «πλατφόρμα» για τη σύνδεση του RNA εκκινητή και την ολοκλήρωση της αντιγραφής

38 Τερματισμός Γιατί χρειάζονται τα τελομερή Μονόκλωνη ουρά στον κλώνο-εκμαγείο Τελομεράση, η οποία περιλαμβάνει ένα μόριο RNA-εκμαγείο 1. Το -άκρο του εκμαγείου δεν αντιγράφεται 2. Επέκταση του -άκρου από την τελομεράση 3. Επέκταση του -άκρου από την τελομεράση RNA εκκινητής DNA πολυμεράση 4. Ολοκλήρωση αντιγραφής του υπολειπόμενου κλώνου

39 Διαφορές ανάμεσα σε προκαρυωτικούς-ευκαρυωτικούς οργανισμούς Ευκαρυωτικοί Γραμμικά χρωμοσώματα μεγάλου μεγέθους Μεγαλύτερη διάρκεια αντιγραφής Πολυπλοκότερη δομή DNA Πιο σύνθετη η διαδικασία της αντιγραφής Μικρότερη ταχύτητα αντιγραφής Πολλαπλά σημεία έναρξης της αντιγραφής Περισσότερες από 11 DNA πολυμεράσες Τελομερή Κυκλικά μόρια Προκαρυωτικοί Μικρότερη διάρκεια αντιγραφής Πιο απλή η διαδικασία της αντιγραφής Μεγαλύτερη ταχύτητα αντιγραφής Δημιουργία υπερελίκωσης του DNA κατά το ξετύλιγμα της έλικας Ένα σημείο έναρξης της αντιγραφής DNA πολυμεράση Ι. ΙΙ και ΙΙΙ Μία θέση τερματισμού της αντιγραφής (TER)

40 Ρύθμιση αντιγραφής στους προκαρυωτικούς Συνεχής αντιγραφή του βακτηριακού DNA υπό συνθήκες που επιτρέπουν τη συνεχή και γρήγορη ανάπτυξη του βακτηριακού πληθυσμού Σε περιβάλλον πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά ο λόγος ΑΤΡ/ADP αυξάνεται, σηματοδοτώντας ότι το κύτταρο έχει αποκτήσει ένα συγκεκριμένο μέγεθος και συνεπώς πρέπει να διπλασιαστεί και να αντιγράψει το γενετικό του υλικό Ο έλεγχος της αντιγραφής του DNA στο Ε. coli γίνεται μέσω ρύθμισης της σύνδεσης των πρωτεϊνών που εμπλέκονται στην έναρξη της διαδικασίας με τις θέσεις έναρξης της αντιγραφής Οι μηχανισμοί ρύθμισης περιλαμβάνουν αναστολή της αντιγραφής προκειμένου να αποτραπεί η άσκοπη αντιγραφή του.

41 Ρύθμιση αντιγραφής στους ευκαρυωτικούς Η ρύθμιση γίνεται στα πλαίσια του κυτταρικού κύκλου και εμπλέκονται πρωτεΐνες που καθορίζουν την εξέλιξη του κυτταρικού κύκλου όπως οι κυκλίνες και εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες Για παράδειγμα απαιτείται η ενεργοποίηση της ελικάσης MCM για την έναρξη της αντιγραφής του DNA και η ενεργοποίηση αυτή ρυθμίζεται από την κινάση που ονομάζεται κινάση της S φάσης που εξαρτάται από κυκλίνες Η αντιγραφή του DNA γίνεται κατά την S φάση του κυτταρικού κύκλου Ο έλεγχος για την έναρξη της αντιγραφής γίνεται στο σημείο ελέγχου G1/S. Τα κύτταρα που δε θα περάσουν από αυτό το σημείο παραμένουν στη φάση G0 χωρίς να αντιγράψουν το γενετικό τους υλικό.