Replikon (genetik)

Ett replikon är hela regionen av DNA som replikeras oberoende från ett enda replikationsursprung . En bakteriell kromosom innehåller ett enda ursprung, och därför är hela bakteriekromosomen en replikon. Kromosomerna hos archaea och eukaryoter kan ha flera replikationsursprung, och därför kan deras kromosomer bestå av flera replikoner. Konceptet med replikonen formulerades 1963 av François Jacob , Sydney Brenner och Jacques Cuzin som en del av deras replikonmodell för replikeringsinitiering. Enligt replikonmodellen styr två komponenter replikeringsinitieringen: replikatorn och initiatorn. Replikatorn är hela DNA-sekvensen (inklusive, men inte begränsad till replikationsursprunget) som krävs för att styra initieringen av DNA-replikation. Initiatorn är det protein som känner igen replikatorn och aktiverar replikationsinitiering.

Ibland inom bakteriologi används termen "replikon" endast för att hänvisa till kromosomer som innehåller ett enda replikationsursprung och utesluter därför genomen av arkaea och eukaryoter som kan ha flera ursprung.

Prokaryoter

För de flesta prokaryota kromosomer är replikonen hela kromosomen. Ett anmärkningsvärt undantag kommer från archaea , där två Sulfolobus -arter har visat sig innehålla tre replikoner. Exempel på bakteriearter som har visat sig ha flera replikoner inkluderar Rhodobacter sphaeroides (två), Vibrio cholerae och Burkholderia multivorans (tre). Dessa "sekundära" (eller tertiära) kromosomer beskrivs ofta som molekyler som ligger mellan en sann kromosom och en plasmid och kallas ibland för " kromider ". Olika Azospirillum -arter har sju replikoner; A. lipoferum har till exempel en bakteriell kromosom, fem kromider och en plasmid. Plasmider och bakteriofager replikeras vanligtvis som enstaka replikoner, men stora plasmider i gramnegativa bakterier har visat sig bära flera replikoner.

Eukaryoter

För eukaryota kromosomer finns det flera replikoner per kromosom. Kända exempel varierar i storlek från 10 till 330 kilobaser . Ett kluster av repliker replikerar samtidigt. Men olika kluster börjar replikera vid olika tidpunkter under S-fasen , beroende på deras placering längs kromosomerna. I allmänhet replikerar kluster närmare centromeren tidigare . Finstrukturanalys av kromosomala replikationsursprung är begränsad till en enda modelleukaryot , Saccharomyces cerevisiae . Därför har ingen allmän bild av en replikon som replikator och initiator i eukaryoter uppnåtts.

När det gäller mitokondrier är definitionen av replikoner något förvirrad, eftersom de använder enkelriktad replikering med två separata ursprung.

Icke-cellulära enheter

Icke-cellulära enheter såsom virus , plasmider , transposoner , retrotransposoner , viroider , virusoider och RNA-satelliter är också replikoner. Patrick Forterre från Pasteur Institute har myntat termen "föräldralösa replikon" för att hänvisa till de som inte är virus; dvs som saknar kapsid .

Se även