Replikering

I biologi refererer replikasjon eller reduplisering til duplisering av nukleinsyremolekyler som bærer av den genetiske informasjonen til en celle eller et virus , det være seg hele genomet fra DNA eller RNA eller bare individuelle kromosomer eller segmenter. Den reduplication kalt fordobling av DNA-syntesen i fasen av cellesyklusen er et mitotisk fremover og vanligvis påvirker hele settet av kromosomer . Imidlertid, i cellesyklusene til noen spesialiserte somatiske celler i eukaryoter , kan deler av genomet deres også behandles annerledes: visse DNA-sekvenser blir forsterket ; andre DNAer multipliseres ikke og forblir underreplikert i påfølgende sykluser. I slike tilfeller av differensiering på DNA-nivå foretrekkes den mer generelle betegnelsen replikasjon for cellulær DNA-syntese.

Den molekylære replikasjonsmekanismen av dobbeltstrenget DNA er alltid semikonservativ (fra latin semi , halv og konservativ , bevart). DNA-dobbeltspiralen er enzymatisk skilt i sine to tråder; DNA-polymeraser katalyserer deretter det komplementære tilskuddet til en semi-konservativ (= semi-ny) DNA dobbel helix på hver enkelt streng. "Komplementær" betyr at den isolerte, konservative DNA-strengen tydelig bestemmer basesekvensen (sekvensen) for sin fremtidige motsatte streng. I henhold til reglene for baseparring kan hver base av et DNA-nukleotid bare binde stabilt med en definert partner via hydrogenbindinger ( adenintymin ; guanincytosin ).

Når det gjelder RNA-virus og retrovirus , er deres RNA inkludert i definisjonen av replikasjon. Fordi de ikke har sitt eget stoffskifte, bruker alle virus vertscellenes nødvendige utgangsmaterialer for replikasjon, og noen ganger også enzymer.

Oppsummering av replikasjonsprosessen

Replikering er duplisering av nukleinsyremolekyler . I celler er nukleinsyremolekylene som er til stede i form av en dobbel helix som en DNA-streng, bærere av den genetiske informasjonen . De finnes i ( eukaryote ) celler med en kjerne i kjernen og blir doblet her for en kjernedeling før en celledeling . I tilfelle replikasjon opprettes to identiske DNA dobbeltstrengede molekyler fra en av dem. Dette betyr at den samme genetiske informasjonen hver kan tildeles de to kjernene til to datterceller .

Når det gjelder molekylærbiologi, består replikasjonsprosessen av en serie trinn som styres av forskjellige enzymer . Et enzym kalt DNA-polymerase bygger opp nye DNA- tråder , som krever en enkelt streng som mal . Fordi bare på grunnlag av denne malen kan en komplementær DNA-streng syntetiseres ved å koble det passende nukleotidet med den forrige. Først og fremst må rotasjonen av spiralen derfor løsnes på stedet for replikasjonsursprunget av enzymet topoisomerase . Dobbeltstrengen kan deretter skilles i dette området av enzymet helicase - med hydrogenbrobindingene mellom baseparene som blir brutt - i to enkeltstrengede seksjoner. Når de spres fra hverandre, dannes en såkalt replikasjonsgaffel som holdes stabil av enkeltstrengsbindende proteiner ( SSB-proteiner ). Nå kan en primase feste korte RNA-segmenter til hver av de to individuelle strengene, såkalte primere , som den faktiske strengsyntese initieres med. DNA-polymerasen kan deretter feste seg til dette og ved å bruke den nåværende enkeltstrengen som en mal ved hjelp av baseparing, kontinuerlig feste matchende deoksyribonukleotider for å danne den nye komplementære streng. DNA-polymerasen fester en ny byggestein av polynukleotidet til sin 3'-ende, dvs. syntetiserer alltid den nye strengen i en komplementær 5 '→ 3' -retning, mens tilsvarende på den antiparallelle malstrengen i 3 '→ 5' -retningen beveges langs .

Siden de to enkle strengene i den forrige dobbeltstrengen, som fungerer som maler, også er komplementære til hverandre og kjører antiparallell til hverandre, beveger en syntetiserende DNA-polymerase seg på en malstreng i retning av den migrerende replikasjonsgaffelen og på andre i motsatt retning. På en mal kan streng så kalles den ledende strengen (engelsk ledende strand ) kontinuerlig syntetiseres. På den annen side er replikasjonsprosessen diskontinuerlig på den andre delen av matrisen. Den motsatte nye strengen, lagging strand (engelsk lagging beach ) kalt, må stykkevis syntetiseres av en DNA-polymerase. Dette skaper de såkalte Okazaki-fragmentene . Deres RNA-primere blir deretter erstattet av DNA med en annen DNA-polymerase. Fragmentene kan deretter kobles med en DNA-ligase for å danne en hel streng. Resultatet av replikasjonen er til slutt to (nesten) identiske DNA-dobbeltstrenger, hvorav den ene halvdelen er ny i hvert tilfelle. Replikasjonen foregår altså semi-konservativt, fordi hver dobbeltstreng består av en allerede eksisterende og en nylig syntetisert enkeltstreng.

Semikonservativt prinsipp

Watson og Crick erkjente allerede at basene sammenkoblet i dobbeltstrengen er en forutsetning for dannelsen av nytt DNA: “Det har ikke unngått vår oppmerksomhet at den spesifikke parformasjonen som vi antar her umiddelbart antyder en mulig kopieringsmekanisme for genetisk materiale. “Tre muligheter for replikering var tenkelige: spredning eller helt konservativ eller semi-konservativ. Sistnevnte modell ble bevist av Meselson ståleksperiment . Følgelig åpnes den opprinnelige dobbeltstrengen, da fungerer begge enkeltstrengene som en mal i replikasjonen (som en konservativ mal). Den nye strengen oppstår i henhold til reglene for Watson-Crick baseparring . Replikasjonen i henhold til det semi-konservative prinsippet er den allment aksepterte mekanismen.Alle andre prinsipper er spesielle tilfeller, som bare er delvis bevist.

Siden alle bakterier og cellekjernene til alle eukaryoter inneholder dobbeltstrenget DNA (dsDNA), forekommer denne replikasjonsmekanismen hyppigst i naturen. Unntak er noen mitokondrier, der en annen mekanisme finner sted, samt plasmid- og virusgenomer, der den genetiske informasjonen kan være til stede som en enkelt DNA-streng (ssDNA). Her måtte man finne en helt annen mekanisme: den rullende sirkelen . Når det gjelder retrovirus , hvis genetiske informasjon alltid er i form av en RNA- dobbelt- eller enkeltstreng, blir replikasjon overtatt av vertscellen ved å transkribere RNA i DNA ved hjelp av en omvendt transkriptase og inkorporere den i vertsgenomet.

Replikken

Over: Opprinnelse (O) før initiering av 2 replikasjonskomplekser (PK)
Under: Symmetrisk DNA-replikasjon på vekstgafler; mulige sluttpunkter (vilkår, T)

Replikatet er den elementære replikasjonsenheten. Prokaryoter og plasmider har vanligvis bare ett replikon; dette er tilstrekkelig til å multiplisere de små genomene på kort tid. Unntak er noen bakterier og archaea. De store genomene til eukaryotene er delt inn i flere eller mange replikasjonssegmenter. Et replikon er vanligvis symmetrisk aktivt, nemlig i S-fasen , et tidsvindu for cellesyklusen for DNA-syntese.

Opprinnelsen , replikeringens opprinnelse, ligger midt i replikken . Så snart opprinnelsen er aktivert, beveger en replikasjonsgaffel (vekstgaffel) seg i den ene retningen, den andre gaffelen i motsatt retning. Dermed tilsvarer en åpen gaffel sin "tvillinggaffel"; begge beveger seg bort (ideelt sett) i samme hastighet fra den felles opprinnelsen. Siden DNA-polymeraser replikerer 3 '→ 5', er HO-malen først tilgjengelig som en ledetråd på den ene siden av opprinnelsen. På den andre siden av opprinnelsen blir den andre strengen uunngåelig hovedstrengen. Replikatet replikeres fullt ut i begge retninger så snart hver av de to gaflene møter replikasjonsgaffelen til det nærliggende replikket. Som regel har ikke en replikonside eller terminus en definert sekvens; det krever bare en endelig lengde for replikken.

Opprinnelse

Eukaryoter har veldig aktive og mindre aktive replikasjonsstartsteder. Det er også sovende opprinnelse, som er ment for nødsituasjoner. Antall replikasjonsutgangspunkt tilsvarer størrelsen på det respektive genomet. Tarmbakterien Escherichia coli : 1 opprinnelse. Baker's gjær Saccharomyces cerevisiae : ~ 350 opprinnelser. Human Homo sapiens : 40 000 til 80 000 opprinnelser.

Replikasjonsgaffel

Med pulser av radioaktiv merking var det mulig å visualisere DNA-syntese i lysmikroskopet i kinesiske hamsterceller og HeLa-celler . Det kromosomale DNAet består av tandemsnitt (replikoner) der (mor) DNA replikerer i gaffellignende vekstpunkter. Fremgangen til en gaffel er estimert til ikke å være mer enn 2,5 mikron per minutt. Det er også viktig at nabogafler blir aktive samtidig. Dette utelukker imidlertid ikke muligheten for at replikasjonstiden til eukromatinet er forskjellig fra heterokromatins .

Molekylære genetiske studier ga modeller for de submikroskopiske detaljene i gaffelen:

Okazaki-FragmentDNA-PolymeraseDNA-PolymeraseHelikaseDNA-LigaseRNA-PrimerPrimaseTopoisomeraseEinzelstrang-bindendes ProteinDNA-replikasjon de.svg
Om dette bildet

Diagrammet viser enzymer eller molekyler som er involvert i eukaryoter på en replikasjonsgaffel som beveger seg til høyre fra opprinnelsen. En topoisomerase fungerer først ; det avvikler DNA-molekylet fra komplekse strukturer i interfasekromatinet. En helikase skiller de to antipolare strengene til den dobbelte spiralen. Proteingrupper stabiliserer enkeltstrengene slik at de ikke umiddelbart kobles sammen på en komplementær måte. Siden starten ved opprinnelsen har en DNA-polymerase (Pol δ) kontinuerlig supplert den ledende strengen 3 '→ 5' for å danne den semi-konservative, semi-nye doble helixen.

På den følgende strengen , tar replikasjon også sted 3 '→ 5', men diskontinuerlig . For det første katalyserer en RNA / DNA-primase (Pol α) en RNA- primer , som utvides til et kort stykke DNA, et Okazaki-fragment . En pol δ tar over replikasjonen av følgende streng til dobbeltspiralen for en kort avstand. Deretter katalyserer en Pol α neste primer, neste Okazaki-fragment følger, og så videre. En DNA-ligase bruker deoksynukleotider for å fylle hullene som er igjen av en RNase H (ikke vist i skjemaet) når RNA-primeren ble nedbrutt.

Den koordinerte, samtidige fremdriften av følgende strengreplikasjon med den for den ledende strengen kan ikke sees i gaffelskjemaet som er beskrevet. Slik at primase / Pol α på neste streng har muligheten til å katalysere en RNA-primer og feste de første deoksynukleotidene, danner neste streng en løkke . I dette ene erstatter Pol δ-molekylet primase / Pol α og utvider den opprinnelige RNA-DNA-hybrid til et Okazaki-fragment. Ved hjelp av sløyfen når følgende strengpol δ den kontinuerlig aktive polen δ av den ledende strengen i samme retning. Begge polymeraser kombinerer og utfører replikasjonen synkront. Denne modellen forklarer viktigheten av to andre molekyler. For at Pol δ skal binde seg til malen, kreves replikasjonsfaktor C (RFC), som også lader PCNA (det kjernefysiske antigenet til prolifererende celler). Klemmen til PCNA forhindrer at pol δ faller av matrisen.

Siden replikasjonsgaffelen som går i motsatt retning fra samme opprinnelse også danner en løkke for den påfølgende strengen, er replikasjonsøyet en spenningsfri, symmetrisk figur.

Terminus

I eukaryoter er det ingen definert sekvens i kromosomene for avslutning av replikasjon; begrepet er bare en molekylær morfologisk beskrivelse. Ikke desto mindre: ingen regel uten unntak. Det er sekvensspesifikke barrierer som stopper en replikasjonsgaffel før den motroterende gaffelen ankommer. Polare replikasjonsbarrierer som begrenser ribosomalt DNA studeres best. Disse terminalene er forutsetningen for lokal amplifikasjon av rDNAene. Deretter må den spesifikke avslutningen før telomerer nevnes; replikering stopper når gaffelen når enden av kromosomet.

Replikeringsprosess

  • Initiering utløser replikering. Her blir DNA-dobbeltspiralen brutt opp på et bestemt tidspunkt ved hjelp av helikasen, og en polymerase er festet til det ødelagte DNAet etter å ha blitt markert av en primase .
  • Forlengelse , der den faktiske reproduksjonen finner sted. De to trådene syntetiseres på en komplementær måte samtidig.
  • Avslutning fullfører DNA-syntesen.
  • DNA-reparasjon for å korrigere kopieringsfeil som måtte ha oppstått.

Prokaryot replikasjon

innvielse

I cellen er ikke spiralformet DNA ordnet på en sirkulær eller lineær måte, men er også vridd til såkalte ' supercoils ': Mens DNA-dobbeltspiralen i eukaryoter brytes rundt grunnleggende DNA- strukturelle proteiner som histoner og hele komplekset av DNA Hvis molekylet og tilhørende strukturelle proteiner i tillegg komprimeres ved folding og vridning og dermed også stabiliseres, er dette ikke tilfelle med prokaryoter (så vel som organeller med eget DNA som mitokondrier og kloroplaster), siden de ikke har noen histoner. Det har imidlertid histonproteiner ( engelsk histonlignende protein , HLP) funnet at for en lignende pleieeffekt. For å bli replikert, må DNA være uovertrukket. Konsekvensen av avviklingen av DNA på et tidspunkt er den økende vridningen av hele DNA-dobbeltstrengen. For å motvirke vridningsspenninger under avvikling, løper en topoisomerase foran hver replikasjonsgaffel , noe som kan redusere vridningen (avslappingsreaksjon). Dette krever spalting av DNA-strengene. Avhengig av type enzym (topoisomerase I eller II (II er gyrase i E. coli )), blir enkelt- eller dobbeltstrengsbrudd utført på en kontrollert måte. Etter avvikling er de tidligere spaltede fosforsyreesterbindinger av DNA-sukker-fosfatstrukturen igjen bundet av enzymet.

For initiering av replikering er et spesielt sted, replikasjonens opprinnelse ( engelsk opprinnelse ) på det generelt ringformede DNA som kreves som bestemmer startpunktet. På dette punktet brytes hydrogenbindingen mellom basene til de to enkeltstrengene. Den såkalte oriC omfatter 245 basepar (bp) og inneholder en tandemordning med AT-rike sekvenser som har følgende konsensus-sekvens:

5′-GATCTNTTNTTTT-3 ′
3′-CTAGANAANAAAA-5 ′

Det er 5 bindingssteder for DnaA-heksameren i E. coli. Først aktiveres initiatorproteinet DnaA av adenosintrifosfat (ATP) og bundet til fem 9 bp lange DnaA-bokser. Totalt er rundt 20 DnaA-proteiner samlet i en løkke rundt DNA . Proteinene IHF og FIS binder seg til spesifikke seksjoner av oriC og utløser bøyningen av DNA til en hårnål-lignende struktur, som også støtter bindingen av DnaA. Til slutt kan avviklingen av den dobbelte helixen starte med tre påfølgende 13 bp lange adenin- og tyminrike sekvenser (også kjent som '13 -mer- sekvenser ').

Denne prosessen katalyseres av en helikase ved bruk av ATP (i E. coli kalles dette DnaB og føres til Origin av DnaC-proteinet). Helikasen fungerer fra 5'-3'-retningen. Separasjonen av dobbeltstrengen skaper to replikasjonsgafler på opprinnelsen, som avviker toveis under replikasjonen. Dermed stiger basen ikke over hydrogenbindinger , holder såkalte enkeltstrengsbindende proteiner (i prokaryoter betyr dette "SSB-protein" for engelsk enkeltstrand-bindende protein ) fra hverandre de enkelte linjene.

Åpningen etterfølges av priming: en RNA-polymerase , primasen (i E. coli DnaG), setter et kort stykke RNA, primeren (under cellulære forhold ca. 10 nukleotider) på de nå frie enkeltstrengene . Dette komplekset kalles et ' primosom ' og er nødvendig fordi hovedproteinkomplekset for replikasjon, DNA-polymerase , bare kan begynne med syntesen av den andre DNA-strengen ved en fri 3'-OH-gruppe. Det betyr: DNA-polymerasen trenger primeren som en 'start' for replikasjonen, selv om det er RNA. RNA-polymerasen som brukes til primeren, trenger bare enkeltstrengen som mal. Hvis DNA-polymerase bare har begynt å syntetisere den andre strengen (fra 5 'til 3'), kan den neppe bli avbrutt og fortsetter å fungere til terminering. Dermed må reguleringen av replikering skje i initieringsfasen.

Forlengelse

Etter initieringen og begynnelsen av polymeriseringen utføres forlengelsesfasen. Her syntetiserer DNA-polymerase III de komplementære strengene til de enkelte strengene: Basene til de enkelte strengene leses etter hverandre og, i samsvar med prinsippet om komplementær baseparring, innlemmet hverandre i den syntetiserte strengen. Byggesteinene som kreves for DNA-syntese er tilgjengelige i cellen i form av frie nukleotider.

Imidlertid oppstår et problem her: DNA-polymerase kan bare syntetisere i 5 '→ 3' -retningen. Imidlertid, siden DNA-polymerasekomplekset syntetiseres på begge strengene samtidig, men begge strengene er orientert i motsatt retning i henhold til den dobbel-spiralformede strukturen , resulterer to motsatte (også anti-parallelle) tråder på replikasjonsgaffelen. Etter en enkelt grunning kan replikasjon utføres kontinuerlig på styretråden opp til symmetriaksen til replikasjonsgaffelen, siden dette er orientert nøyaktig med avlesningsretningen til polymerasekomplekset og i kjøreretningen til replikasjonsgaffelen. På den annen side er kontinuerlig replikering ikke mulig på følgende streng , siden den går i "feil retning". I løpet av den første løpeturen kjører polymerasen mot grunnen til den ledende strengen i den andre replikasjonsgaffelen, som går i den andre retningen. Etter avbruddet må neste streng primes på nytt slik at polymerasen kan starte på nytt. Denne fyllingen skjer alltid rett etter helikasen. I de følgende uregelmessige polymerasesyklusene på neste streng, slutter polymerasen alltid syntesen ved den siste RNA-primeren, dvs. i 5'-enden av det foregående fragmentet. De resulterende individuelle DNA-fragmentene blir også referert til som Okazaki-fragmenter . DNA-polymerase har forskjellige domener: det faktiske polymerase- domenet for å feste nukleotider, DNA-klemmen for å gli på DNA uten å bevege seg og 5'-3 ' exonuklease- domenet, som brukes til korrekturlesing direkte etter installasjonen av basene er brukt.

Det er noen veldokumenterte bevis på at området mellom primasen og det endelige Okazaki-fragmentet er vridd inn i en løkke (også kjent som "trompetmodellen") slik at polymerasen kan virke begge strengene i samme retning. Når syntesen av sløyfen er ferdig, blir den oppløst igjen og en ny sløyfe dannes. Også her ser det ut til at en topoisomerase er involvert . Siden doblingen er kontinuerlig på den ene strengen og avbrutt på den andre, blir den også referert til som semi-diskontinuerlig dobling.

Slik at en kontinuerlig streng blir opprettet som ikke inneholder noen RNA-biter, kommer en annen mekanisme til handling under replikasjon: en RNase H fjerner RNA-primere og DNA-polymerase I fyller gapet med det respektive komplementære DNA. DNA-polymerase I kan også fjerne RNA selv.

Den DNA -ligase og deretter lukkes bindingen fra 3'-enden av den nye til den 5 'ende av det gamle stykke DNA, slik at det etableres de fosfodiesterbindinger mellom de nylig syntetiserte DNA-tråder .

Avslutning

I prokaryoter med sirkulært DNA er det funnet terminasjonssekvenser overfor opprinnelsen. Dette er mer presist to sekvenser, hver for en replikasjonsgaffel. Normalt trenger ikke avslutningen spesielt utløses, siden hvis to replikasjonsgafler møtes eller DNA ender, som i en lineær form, blir replikasjonen automatisk avsluttet. Dette er et kontrollelement slik at replikasjonen slutter på en kontrollert måte på et bestemt tidspunkt ved forskjellige replikasjonshastigheter for de to replikasjonsgaflene. Termineringspunktene er bindingssteder for proteinet Tus ( engelsk terminus som bruker stoff ). Dette blokkerer replikativ helikase (DnaB) og bringer dermed replikering til stillstand.

I prokaryoter forblir de replikerte ringformede strengene koblet til hverandre en stund etter replikering, nøyaktig på dette terminalpunktet, slik at de endelig kan skilles og deles av ytterligere prosesser etter celledeling. Uten denne forbindelsen ser det ikke ut til å være noen kontroll over distribusjonen. Separasjonen av DNA-ringene kan skje via to mekanismer, hvor enten en type I eller en type II topoisomerase er involvert.

Eukaryot replikasjon

Replikering er i det vesentlige identisk i eukaryoter. Imidlertid er det noen unntak og spesielle tilfeller. Det må tas i betraktning at DNA er mer "pakket" (f.eks. Når det gjelder heterokromatin ), de DNA-bindende proteinene ( histon- og ikke-histonproteinene ) har sterkere innflytelse og DNA er i en lineær form. I tillegg er de involverte proteinene vanligvis de med samme funksjonalitet, men forskjellige strukturer.

En av hovedforskjellene ligger i innvielsen : det er flere opprinnelser blant eukaryoter. Fordelen med dette er lett å se fordi replikasjonen på den ene siden er tregere på grunn av de mer DNA-bindende proteinene som er tilstede, og på den andre siden den eukaryote polymerasen (forskjellige polymeraser, som er betegnet med greske bokstaver og som er involvert i syntesen av ledende og sekundær streng - Polα henholdsvis Polδ - differensierer), som har en mer kompleks reparasjonsmekanisme enn i prokaryoter ( engelsk korrekturlesing ), utvikler seg saktere. Polymerasen skaper ca. 50 til 100 nukleotider per sekund i eukaryoter, mens mer enn 1000 nukleotider per sekund kan tilsettes i prokaryoter. Videre er det eukaryote DNA vanligvis mye større enn for prokaryoter (flere millioner basepar i prokaryoter sammenlignet med noen få milliarder i eukaryoter). Flere opprinnelser og dermed flere replikasjonsenheter forkorter tiden som kreves for å replikere hele genomet, selv om hastigheten til prokaryoter ikke er nådd (replikasjonstiden for prokaryoter er i området noen få minutter, for eukaryoter er det flere timer) .

Opprinnelsen til eukaryotene har ikke en spesiell sekvens, snarere er det en såkalt konsensus-sekvens , dvs. en sekvens av likheter. Disse kalles også ARS-elementer . Andre funn antar at store områder av DNA, såkalte replikeringssentre, kan tjene som mulige utgangspunkt for replikering. Imidlertid, som Origin-anerkjente nettsteder, inaktiveres av et Origin-gjenkjenningskompleks ( English origin recognition complex , ORC), et Cdc6-protein og såkalte MCM-proteiner ( engelsk minichromosome maintenance protein ), som fungerer som helikaser merket. Disse proteinene, som senere fjernes igjen, danner fortplantningen for replikasjon. ORC binder seg til opprinnelsen, ORC rekrutterer også andre faktorer (Cdc6, Cdt1 og 'Helicase Loading Proteins'), så binder MCM-helikaser som smelter DNA. Replikering initieres bare en gang i løpet av S-fasen (til tross for 10 000 opprinnelser på det eukaryote genomet). Sykliner gir signal for replikasjon i cellesyklusen.

Det videre løpet av innvielse og forlengelse er funksjonelt identisk med prokaryotenes.

Terminal-sekvenser har ennå ikke blitt oppdaget i eukaryoter. De ser heller ikke ut til å ha noe, da replikasjonsapparatet automatisk stopper når enden på DNA er nådd. I motsetning til den sirkulære DNA-strukturen til prokaryotene, oppstår det et problem her: DNA-polymerasen syntetiseres på moderstrengen fra 3 'til 5'. (Så datterstrengen har justeringen 5 '→ 3') Polymerasen trenger imidlertid en primase som starthjelp for å kunne duplisere DNA. Primasen er et enzym som replikerer en kort startsekvens av DNA som RNA. Dette utgangsstykket presenterer DNA-polymerasen med et nukleotid med en fri 3'-OH-ende hvor den ytterligere kan syntetisere DNA-nukleotider. Etter vellykket syntese blir RNA-primere ødelagt av enzymer (klaffendonukleaser) og etterlater dermed hull. Imidlertid kan disse hullene ikke lukkes ved telomerer , endene av kromosomene, da det ikke er noen forutgående 3'-ende. Okazaki-fragmentene er skapt på en veldig lignende måte under syntesen av forsinkelsesstrengen. Her må polymerasen jobbe i feil retning, og det er derfor mange primaser må brukes. I eukaryoter, i motsetning til prokaryoter, er primasen ikke tilstede som et separat enzym, men bundet til DNA-polymerase alfa (Polα). De resulterende hullene blir fylt av Polδ og forbundet med DNA-ligaser . Dette er mulig fordi det alltid er et foregående nukleotid med en 3'-ende. Siden det ikke er slike nukleotider på telomerer, er fullstendig syntese av endene ikke mulig. For eksempel, hver gang kromosomet dobles, forkortes telomerene i 5'-enden av begge datterstrengene. Siden telomerer består av en tandemlignende repeterende sekvens , dvs. en sekvens som gjentas etter hverandre og ikke inneholder noen strukturelle gener, er ikke tap opp til en viss lengde en stor ulempe. Det antas imidlertid at DNA blir mer ustabilt etter hvert som antall replikasjoner øker, siden den stabiliserende effekten av telomerer blir svakere og svakere. Dette kan muligens være en genetisk indikator på aldring .

Bortsett fra protozoer som øyenvippedyret Tetrahymena , er det oppdaget et enzym kalt telomerase i flercellede celler i kimlinjecellene og stamcellene så vel som i benmargen ( bloddannelse ) og også i noen tumorceller , noe som kompenserer for dette tap. Dette er en revers transkriptase (RNA-avhengig DNA-polymerase), fordi den inneholder den repeterende sekvensen som en mal i RNA-form. Den utvider den ledende strengen med noen få sekvenser, slik at DNA-polymerase kan syntetisere neste streng etter priming.

Under S-fasen av cellesyklusen, proteinet cohesin binder de to søsterkromatider til hverandre langs hele sin lengde. Under anafase , enzymet separase oppløses den cohesin igjen, slik at de søsterkromatider kan trekkes fra spinde fibrene til cellen polene.

Replikasjon utløses i en del av cellesyklusen : i eukaryoter i S-fasen (DNA-syntesefase), som selv hører til interfasen.

Reduplisering i kimlinje og stamceller

For å bevare den genetiske tegningen av en biologisk art og programmet for rettidig realisering, oppfyller cellene i kimlinjen ett krav: De må nøyaktig duplisere sin genetiske informasjon før hver kjerne og celledeling. Kromosomene realiserer dette kravet, som krever en spesiell løsning i endene, telomerene . (Pluripotente) stamceller følger også den strenge regelen for den mitotiske cellesyklusen . Celledeling er sterkt knyttet til identisk, komplett, semikonservativ replikasjon .

Replikasjon i somatiske cellekjerner

  • Endoreplikering : I somaen til mange organismer er det flere påfølgende cellesykluser med genetisk multiplikasjon, hvoretter de forstørrede cellekjernene, og følgelig cellene det gjelder, ikke deler seg. Denne typen gjentatt DNA-syntese kalles endoreplikering . Dette kan ofte være en fullstendig reduplisering; men endoreplikering er ikke sjelden en selektiv prosess , nemlig:
  • Under amplifikasjon blir visse DNA-sekvenser over-replikert sammenlignet med resten av genomet. De korioniske gener i Drosophila melanogaster forsterker seksti ganger i follikkelcellene før transkripsjonen deres begynner. Slik overreplikasjon garanterer en stor mengde mRNA for konvolutten til flueeggene.
  • Underreplikasjon , derimot, ekskluderer visse sekvenser fra doblerundene. Det genetiske resultatet kan sammenlignes med eliminasjonsresultatet. I polytene-kromosomer av D. melanogaster sitter individuelle replikasjonsgafler fast i 20% av båndene deres: replikering stoppes ikke steder. Dette er imidlertid en ufarlig type ustabilitet i genomet , siden den forekommer i somatiske celler, nemlig i spyttkjertlene.
  • Diminusjon, eliminering: Ulike eukaryoter avgir en betydelig del av deres DNA på en regulert måte etter et visst embryonalt utviklingspunkt. Tilfeller der kromosomer helt eller delvis fjernes fra somatiske cellekjerner ser spesielt dramatiske ut under lysmikroskopet. De tekniske begrepene for dette er kromatinreduksjon eller eliminering av kromosom .

Strukturelle mekanismer

Replikasjonen kan finne sted med forskjellige molekylære mekanismer, som avhenger av den primære strukturen til nukleinsyren. I tillegg til den symmetriske prosessen med toveis replikasjon, som hittil er beskrevet, er det asymmetriske prosesser, nemlig: telomerreproduksjon, D-sløyfeprosess og rullende sirkelprinsipp .

Toveis replikering

Replikasjonen av DNA i lineære kromosomer av kjernegenomet til en eukaryot celle og av bakteriell genom foregår symmetrisk på begge sider. Replikasjonen er basert på mange startsekvenser ("opprinnelser") som er distribuert over DNA-dobbeltspiralen (av et kromosom). Antall opprinnelser tilsvarer (mulig) antall replikasjonsenheter (“replikoner”). Den toveis replikasjonen løper i motsatte retninger fra hver opprinnelse, i begge retninger, og samtidig på begge enkeltstrengene i DNA-dobbeltspiralen. Den toveis prinsippet forekommer hyppigst i naturen.

Reproduksjon av telomer

Den identiske replikasjonen av telomerer er et problem med lineære DNA-molekyler eller deres kromosomer. De to endene av en dobbel helix tillater ikke toveis replikering fordi det til slutt ikke er noen startsekvens for en RNA-primer på den "påfølgende strengen". Dette er grunnen til at følgende streng forblir en primerlengde (20 til 200 nukleotider) kortere enn den "ledende streng" på enden av kromosomet. Siden normal DNA-replikering ikke er mulig, starter telomerase ved den ledende strengen . Dette (hybrid) enzymet består av en proteindel og RNA-komponenten 3 ' - C AACCCC AA-5' (i Tetrahymena ). De ni RNA-nukleotidene inneholder malen (fet skrift), som følgelig enkeltstrenget telomersegmentet 5'-TTGGGG-3 'trekkes sammen gjentatte ganger og den (tidligere) ledende strengen utvides i tandem.

  • Telomerase: Enzymet virker på 5'-3 'DNA-malen som revers transkriptase i tre trinn: 1. Dokking med RNA-sekvensen i 3'-enden av den kromosomale DNA-ledende strengen; 2. Forlengelse av 3'-enden; 3. Frem ett telomermotiv til 3'-enden som nettopp ble dannet. Det fungerer som konstruksjonen av en bro, som drives fremover med en selvbærende struktur. Til slutt brettes det enkeltstrengede telomer-DNA over litt og danner ekstraordinære GG-basepar med seg selv. I den resulterende sløyfen kompletteres enkeltstrenget DNA med (normal) DNA-polymerase for å danne en dobbel helix.

Celler med aktiv telomerase er i stand til å reprodusere og bevare telomerer før hver divisjon. Dette er spesielt nødvendig i kimlinjen og i stamceller. Aldrende somatiske celler oppfyller ikke lenger dette kravet når telomerene deres "slites ut".

  • Telomertap: Så langt fakta kan måles, inneholder cellekjernene kortere telomerer etter hver divisjon. Tapet av repeterende telomersekvenser er en del av den cellulære aldringsprosessen og er spesielt merkbar i forbindelse med mange sykdommer. Hvis telomersekvensene ikke lenger er fullstendig reprodusert, vil kromosomendene til slutt ikke lenger være tilstrekkelig beskyttet. Dette fører til genomisk ustabilitet.
  • Telomer-transponering: Oppdagelsen av at en modellorganisme mangler telomerase var en overraskelse. Fruktfluer av arten Drosophila fullfører de kromosomale telomerene ved transposisjon . Mens Drosophila-arten har mistet telomerasegenet, er den fremdeles til stede i andre organismer med telomertransposisjon; disse inkluderer silkeormen Bombyx mori og den rødbrune rismelbillen Tribolium castaneum .

D-loop prosess

Noen kloroplaster og mitokondrier har sirkulært DNA. Replikering begynner på en streng i den store, ikke-kodende regionen. Polymerase-komplekset kjører bare i én retning og produserer en kort, tredje streng kjent som 7S DNA. Denne tretrådede strukturen kan sees i elektronmikroskopet som en D-sløyfe . (D-sløyfe fra forskyvningssløyfe : løsrivelse eller forskyvningssløyfe .) Hvis den allerede replikerte strengen har fortrengt mer enn to tredjedeler av det opprinnelige DNA, blir den løsrevet (fra malen). Den løsnede strengen replikeres uavhengig (til dsDNA).

Rolling Circle Replication

Rullende sirkel replikeringsskjema. En dobbeltstrenget eller en enkeltstrenget nukleinsyre (DNA eller RNA) er spesifisert som utgangsmateriale

Plasmider og mange sirkulære ssDNA- virus (den prototypiske representanten for Monodnaviria ) viser et spesielt replikasjonsprinsipp, rullende sirkelreplikasjon ( engelsk rullende sirkelreplikasjon [s] , RCR). Hvis deres nukleinsyre er til stede som en enkelt streng, komplementeres den til å danne en dobbel streng. Hvis genetisk materiale (allerede) er en dobbeltstrenget nukleinsyre, bryter en endonuklease en streng ved å bryte forbindelsen mellom to nabobaser. Et polymerasekompleks som bare fungerer i en retning kommer inn på dette åpne punktet . 3'-OH-enden av den kuttede strengen tjener som utgangspunkt for en såkalt primer hvorfra den åpne strengen forlenges. Den ubrutte ringen fungerer som en komplementær mal for ensidig polymerisering . Replikasjonsenheten beveger seg rundt den indre strengen som en rullende sirkel ( rullende sirkel ).

Den indre strengen kan gjentatte ganger fungere som en mal, slik at flere duplikater oppstår etter hverandre, noen ganger som konkatamerer . Disse er brutt ned etter det første replikeringstrinnet. De nye produktene forblir enten enkeltstrengede eller fungerer som en mal for et andre trinn hvorfra de replikerte dobbeltstrengede nukleinsyrene kommer ut.

Rullende sirkel-prinsippet ser ut til å eksistere i naturen i forskjellige former. Prosessen som er beskrevet representerer den vanligste hypotesen - Forklaring på virus: Disse kan deles inn i seks klasser i henhold til nukleinsyrene. 1. Virus med dobbeltstrenget DNA; 2. med enkeltstrenget DNA; 3. med dobbeltstrenget RNA; 4. med positiv RNA enkeltstreng; 5. med negativ RNA enkeltstreng; 6. Retrovirus replikerer RNA sitt til DNA, hvorfra nytt virion RNA til slutt blir multiplisert.

Den rullende sirkelmodellen oppstår for eksempel når to bakterier er konjugert . En bakterie overfører enkeltstrengen til et plasmid til en annen bakterie mens den beholder sitt eget, sirkulære DNA av plasmidet. Så langt er lite undersøkt sirkulære DNA blitt observert ekstrachromosomally i humane kreftceller.

Se også

litteratur

  • Rolf Knippers, Alfred Nordheim (red.): Molecular Genetics . 10., fullstendig revidert. og eksp. Utgave. Thieme, Stuttgart 2015, ISBN 978-3-13-477010-0 .
  • Inge Kronberg: Genetikk, 9 - DNA: Bærer av genetisk informasjon. Sider 147-158. I: Jürgen Markl (red.): Markl Biologie Oberstufe. Ernst Klett, Stuttgart, Leipzig 2010. ISBN 978-3-12-150010-9 .
  • Wilhelm Seyffert: Lærebok for genetikk. Gustav Fischer, Stuttgart etc. 1998. ISBN 3-437-25610-6 . → Kapittel 4: Videreføring av genetisk informasjon. Sidene 59-80.
  • Melvin L DePamphilis (red.): DNA-replikasjon i eukaryote celler. Cold Spring Harbor USA, CSH Laboratory 1996. ISBN 0-87969-459-9 .

weblenker

Commons : DNA-replikering  - samling av bilder, videoer og lydfiler

Individuelle bevis

  1. ^ A b R. Chaudhry, SS Bhimji: Biokjemi, DNA-replikering. StatPearls Publishing; 2018. PMID 29489296 .
  2. Craig E. Cameron: Viral genomreplikasjon. Springer Science & Business Media, 2009, ISBN 978-0-387-89456-0 , s. 201.
  3. Tai-An Cha, Bruce M. Alberts : In vitro studier av T4 bakteriofag DNA replikasjonssystem. I: Thomas Kelly , Bruce Stillman (red.): Kreftceller. 6: Eukaryot DNA-replikasjon. CSH Laboratory, Cold Spring Harbor 1988: 1-10. ISBN 0-87969-308-8 .
  4. James D Watson : The Double Helix: A Personal Account of the Discovery of the Structure of DNA. Rowohlt, Reinbek nær Hamburg 1969; Side 170. ISBN 3-499-16803-0 .
  5. Ther Gunther S Stent (red.): James D Watson: Den dobbelte helixen. En personlig beretning om oppdagelsen av DNA-strukturen. Norton & Company, New York, London. ISBN 0-393-95075-1 . Side 129: "Det har ikke unngått vår oppmerksomhet at den spesifikke sammenkoblingen vi har postulert umiddelbart antyder en mulig kopieringsmekanisme for genetisk materiale."
  6. ^ Matthew Meselson , Franklin W Stahl : Replikasjonen av DNA i Escherichia coli. I: Proceedings of the National Academy of Sciences . Volum 44, nummer 7, juli 1958, s. 671-682, doi : 10.1073 / pnas.44.7.671 , PMID 16590258 , PMC 528642 (fri fulltekst).
  7. József Szeberényi: Meselson ståleksperimentet. I: Biochemistry and Molecular Biology Education. 40, 2012, s. 209, doi : 10.1002 / bmb.20602 . ← Spørsmål om forståelse av eksperimentet.
  8. ^ François Jacob , Sydney Brenner : Sur la regulering de la synthèse du DNA chez les bacteries: l'hypothèse du replicon. I: CR Acad Sci Paris 256, 1963: 298-300.
  9. Marcelina W Musiałek, Dorota Rybaczek: Oppførsel av replikasjonsopprinnelse i Eukaryota - romtemporal dynamikk i lisensiering og avfyring. I: Cellesyklus. Volum 14, nummer 14, 2015, s. 2251-2264, doi : 10.1080 / 15384101.2015.1056421 , PMID 26030591 , PMC 4614997 (gratis fulltekst) (anmeldelse).
  10. Rachel L Creager, Yulong Li, David M MacAlpine: Snapshot: Origin of DNA-replication. I: Cell 161, april 2015.
  11. ^ Marie-Noëlle Prioleau, David M MacAlpine: DNA-replikasjonsopprinnelse - hvor begynner vi? I: Gener og utvikling. Volum 30, nummer 15, 08 2016, s. 1683–1697, doi : 10.1101 / gad.285114.116 , PMID 27542827 , PMC 5002974 (gratis fulltekst) (anmeldelse).
  12. El Joel A Huberman, Arthur D Riggs: Om mekanismen for DNA-replikasjon i pattedyrs kromosomer. I: J Mol Biol 32, 2, 1968: 327-334. Abstrakt.
  13. Ou Shou Waga, Bruce Stillman : Anatomi av en DNA-replikasjonsgaffel avslørt ved rekonstituering av SV40 DNA-replikasjon in vitro. I: Nature 369, 6477, 1994: 207-212. DOI: 10.1038 / 369207a0. → Sløyfemodell: s. 211, fig. 6.
  14. Shou Waga, Bruce Stillman: DNA-replikasjonsgaffelen i eukaryote celler. I: Annu Rev Biochem 67, 1998: 721-751. PDF.
  15. Agnieszka Gambus: Avslutning av eukaryote replikasjonsgafler. I: Adv Exp Med Biol 1042, 2017: 163-187. doi: 10.1007 / 978-981-10-6955-0_8.
  16. James M Dewar, Johannes C Walter: Mekanismer for avslutning av DNA-replikasjon. I: Naturomtaler. Molekylær cellebiologi. Volum 18, nummer 8, 08 2017, s. 507-516, doi : 10.1038 / nrm.2017.42 , PMID 28537574 , PMC 6386472 (gratis fulltekst) (anmeldelse).
  17. A Bębenek, I Ziuzia-Graczyk: Fidelity of DNA replication - a matter of proofreading. I: Current Genetics. [Elektronisk publisering før utskrift] Mars 2018, doi: 10.1007 / s00294-018-0820-1 , PMID 29500597 .
  18. Neil A Campbell, Jane B Reece, Lisa A Urry, Michael L Cain, Steven A Wasserman, Petzer V Minorsky, Robert B Jackson: Biology. 8. utgave. Benjamin Cummings, Pearson Sveits, Cham 2008. ISBN 978-0-321-54325-7 .
  19. John M. Archibald: Puzzle of Plastid Evolution . I: Nåværende biologi . 19, nr. 2, 2009, s. R81-8. doi : 10.1016 / j.cub.2008.11.067 . PMID 19174147 .
  20. T. Kobayashi, M. Takaharas, SY Miyagishima, H. Kuroiwa, N. Sasaki, N. Ohta, M. Matsuzaki, T. Kuroiwa: Påvisning og lokalisering av en Kloroplast-Encoded HU-lignende protein som organiserer Kloroplast Nucleoids . I: Plant Cell Online . 14, nr. 7, 2002, s. 1579-1589. doi : 10.1105 / tpc.002717 . PMID 12119376 . PMC 150708 (fri fulltekst).
  21. Hans-Georg Koch, Jan Brix, Peter C. Heinrich: Replikering - Dobling av DNA . I: Löffler / Petrides Biochemistry and Pathobiochemistry (=  Springer lærebok ). Springer, Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-17972-3 , pp. 545-558 , doi : 10.1007 / 978-3-642-17972-3_44 .
  22. a b Replikasjons- og reparasjonsmekanismer for DNA - kunnskap for medisinske fagpersoner. Hentet 18. februar 2020 .
  23. BA Berghuis, VS Răducanu, MM Elshenawy, (...), NH Dekker: Hva er alt dette oppstyret om Tus? Sammenligning av nylige funn fra biofysiske og biokjemiske eksperimenter. I: Crit Rev Biochem Mol Biol 53, 2018: 49-63. doi: 10.1080 / 10409238.2017.1394264.
  24. Carol Greider , Elizabeth H. Blackburn : Identifisering av en spesifikk telomer-terminal transferase-aktivitet i Tetrahymena ekstrakter. I: Cell . teip 43 , 1985, s. 405-413 , doi : 10.1016 / 0092-8674 (85) 90170-9 , PMID 3907856 .
  25. ^ Lynne Suzanne Cox: Molekylære temaer i DNA-replikering. Royal Society of Chemistry, 2009, ISBN 978-0-85404-164-0 , s. 156.
  26. Teresa Rivera, Candy Häggblom, Sandro Cosconati, Jan Karl Eder: En balanse mellom forlengelse og trimming Regulerer telomere stabilitet i stammen Cellls. I: Naturstrukturell og molekylærbiologi. Volum 24, nummer 1, 01 2017, s. 30-39, doi : 10.1038 / nsmb.3335 , PMID 27918544 , PMC 5215970 (fri fulltekst).
  27. Julia Su Zhou, Eros Lazzerini Denchi: Hvordan stamceller holder telomerer i sjakk. I: differensiering; forskning i biologisk mangfold. Volum 100, 2018 mar - apr, s. 21-25, doi : 10.1016 / j.diff.2018.01.004 , PMID 29413749 , PMC 5889314 (gratis fulltekst) (anmeldelse).
  28. Hewson Swift : Konstansen til desoksyribose nukleinsyre i plantekjerner. I: Proc Nat Acad Sci USA 36, 1950: 643-654.
  29. ER Gaginskaya, VL Kasyanov, GL Kogan: Amplifisering av ribosomale gener og dannelse av ekstrakromosomale nucleoli i oocytter av sjøstjerner Henricia hayashi (Asteroidea: Echinasteridae). I: Cell Differ 23, 1988: 53-60.
  30. Rich Ulrich Scheer, Michael F Trendelenburg, G Krohne, Werner W Franke : Lengder og mønstre av transkripsjonsenheter i den forsterkede nukleoli av oocytter av Xenopus laevis. I: Chromosoma 60, 2, 1977: 147-167.
  31. Allan C Spradling : Organisering og amplifisering av to kromosomale domener som inneholder Drosophila chorion-gener. I: Cell 27, 1981: 193-201.
  32. Terry L Orr-Weaver, Allan C Spradling: Drosophila chorion-genamplifisering krever en oppstrømsregion som regulerer s18-transkripsjon. I: Molecular and Cellular Biology . Volum 6, nummer 12, desember 1986, s. 4624-4633, doi : 10.1128 / mcb.6.12.4624 , PMID 3099171 , PMC 367247 (fri fulltekst).
  33. EN Andreyeva, TD Kolesnikova, ES Belyaeva, RL Glaser, Igor F Zhimulev: Lokal DNA-underreplikasjon korrelerer med akkumulering av fosforylerte H2Av i Drosophila melanogaster polytene-kromosomer. I: Chromosome Res 16, 2008: 851-862.
  34. Helmut Zacharias: Allosyklisk oppførsel og underreplikasjon av nucleolus-kromosomet i Pseudodiamesa (Chironomidae). I: Chromosoma 89, 1984: 263-273.
  35. ^ Emil Heitz : Om α- og β-heterokromatin så vel som bestandighet og struktur av kromomerene i Drosophila. I: Biol Zentralblatt 54, 1934: 588-609. → Side 596: Beskriver underreplikasjon av heterokromatin i Drosophila virilis for første gang .
  36. Allan C Spradling: Polytene kromosomstruktur og somatisk genom ustabilitet. I: Cold Spring Harb Symp Quant Biol 82, 2017: 293-304. PDF.
  37. Theodor Boveri : Utviklingen av Ascaris megalocephala med særlig hensyn til kjerneforholdene. I: Festschrift for syttiårsdagen til Carl von Kupffer . Fischer, Jena 1899: 383-429.
  38. Theodor Boveri: Potensene til Ascarisblastomere med modifisert furing. Samtidig et bidrag til spørsmålet om kvalitativ ulik kromosominndeling. I: Festschrift Richard Hertwigs 60-årsdag . Vol III. Fischer, Jena 1910: 133-214.
  39. ^ Sigrid Beermann: Diminusjonen av heterokromatiske kromosomale segmenter i Cyclops (Crustacea, Copepoda). I: Chromosoma 60, 1977: 297-344.
  40. ^ RA Finch: Vevsspesifikk eliminering av alternative hele foreldrenes genomer i en bygghybrid. I: Chromosoma 88, 1983: 386-393.
  41. ^ Walter Nagl: Heterochromatin eliminering i orkideen Dendrobium. I: Protoplasma 118, 1983: 234-237.
  42. Dieter Ammermann: Kimlinjespesifikt DNA og kromosomer fra ciliate Stylonychia lemnae. I: Chromosoma 95, 1987: 37-43.
  43. Jianbin Wang, Shenghan Gao, Yulia Mostovoy, Yuanyuan Kang, Maxim Zagoskin, Yongqiao Sun, […], Richard E Davis: Sammenlignende genomanalyse av programmert DNA-eliminering i nematoder. I: genomforskning. Volum 27, nummer 12, 12 2017, s. 2001-2014, doi : 10.1101 / gr.225730.117 , PMID 29118011 , PMC 5741062 (fri fulltekst).
  44. Elizabeth H Blackburn: Telomeraser. I: Annu Rev Biochem 1992.61, 1992: 113-129. PDF.
  45. Carol W Greider, Elizabeth H Blackburn: En telomer sekvens i RNA av Tetrahymena telomerase som kreves for telomer gjentakelse syntese. I: Nature 337, 6205, 1989: 331-337. → Side 335: "Forlengelsesmekanismen for forlengelse."
  46. Helmut Zacharias, Inge Kronberg: Telomere: Det ender bra, alt bra. I: Biologie in our Time 6, 2009: 366–367.
  47. David Van Ly, Ronnie Ren Jie Low, Sonja Frölich, Tara K Bartolec, Georgia R Kafer, Hilda A Pickett, Katharina Gaus, Anthony J Cesare: Telomere loop dynamics in chromosome end protection. I: Mol Cell 71, 4, 2018: 510-525.e6. PDF.
  48. Elizabeth H Blackburn, Carol W Greider, Jack W Szostak : Telomerer og telomerase: Veien fra mais, tetrahymena og gjær til kreft og aldring hos mennesker. I: Nature Med 12, 2006: 1133-1138. DOI: 10.1038 / nm1006-1133.
  49. Kara J Turner, Vimal Vasu, Darren K Griffin: Telomerbiologi og menneskelig fenotype. I: Celler. Volum 8, nummer 1, 01 2019, s., Doi : 10.3390 / celler8010073 , PMID 30669451 , PMC 6356320 (gratis fulltekst) (anmeldelse).
  50. Elena Casacuberta, Mary-Lou Pardue: HeT-A-elementer i Drosophila virilis: Retrotransposon telomerer er konservert på tvers av Drosophila-slekten. I: Proceedings of the National Academy of Sciences . Volum 100, nummer 24, november 2003, s. 14091-14096, doi : 10.1073 / pnas.1936193100 , PMID 14614149 , PMC 283551 (fri fulltekst).
  51. Elena Casacuberta: Drosophila: Retrotransposoner som utgjør telomerer. I: Virus. Volum 9, nummer 7, 2017, doi : 10.3390 / v9070192 , PMID 28753967 , PMC 5537684 (gratis fulltekst) (anmeldelse). → Side 10: Sammenligner likheter mellom telomerretrotransposoner og telomerasemekanismen.
  52. Thomas J Nicholls, Michal Minczuk: I D-loop: 40 år med mitokondrie 7S DNA. I: Exp Gerontol 56, 2014: 175-181. → Funksjonen til 7S-DNA er fremdeles til diskusjon her.
  53. ssDNA rullende sirkel . Swiss Institute of Bioinformatics. Hentet 29. mars 2021.
  54. Josef Köck, Christine Rösler, Jing-Jing Zhang, Hubert E Blum, Michael Nassal, Christian Thoma: Generering av kovalent lukket sirkulært DNA av hepatitt B-virus via intracellulær resirkulering er regulert på en virusspesifikk måte. I: PLoS patogener. Bind 6, nummer 9, september 2010, s. E1001082, doi : 10.1371 / journal.ppat.1001082 , PMID 20824087 , PMC 2932716 (gratis fulltekst).
  55. JA Ruiz-Masó, C Machón, L Bordanaba-Ruiseco, M Espinosa, M Coll, G Del Solar: Replikasjon av rullende sirkel i plasmiden. I: Microbiol Spectr 3, 1, 2015: PLAS-0035-2014. PDF.
  56. ^ T Santos, P Pereira, JA Queiroz, C Cruz, F Sousa: Plasmidproduksjon og rensing: Et integrert eksperimentbasert biokjemi og bioteknologisk laboratoriekurs. I: Biochem Mol Biol Educ 2019 nov; 47, 6, 2019: 638-643.
  57. ^ Salvador Edward Luria , James E. Darnell Jr., David Baltimore , Allan Campbell: General Virology. 3. utgave. John Wiley & Sons, New York etc. 1978. ISBN 0-471-55640-8 . → Sider 306f: Virusgenetiske systemer: Klassifisering av dyrevirus .
  58. Eliszabeth Pennisi: Sirkulært DNA kaster biologer for en løkke. I: Science 356, 6342, 2017: 996.