主な違い - コピーバブルとコピーフォーク

複製小胞と複製フォークは、DNA複製の際に形成される2つの構造である。 複製小胞と複製フォークの大きな違いは、複製小胞は複製開始時のDNA鎖の開口部であり、複製フォークは実際の複製を表す小胞内の構造である点である。

分子生物学では、DNA複製は、1つのDNA分子が2つの同じDNAのコピーを作り出す過程である。この生物学的プロセスは、すべての生命体の存続と生物学的遺伝の基礎となっている。 DNAの複製は、すべての生物で行われている。複製プロセスには、複製を開始し処理するために構築されるさまざまな技術、酵素、生物学的化合物、複製構造物が含まれます。複製小胞と複製フォークは、DNAが複製される際に形成される構造物である。複製小胞と複製フォークは、原核生物と真核生物の両方に存在する。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. レプリケーションバブルとは 3. レプリケーションフォークとは 4. レプリケーションバブルとレプリケーションフォークの類似点 5. 横並びの比較 - レプリケーションバブルとレプリケーションフォークの表形式 6. まとめ

レプリケーションバブルは何ですか？

DNA複製とは、DNA分子が複製され、自分自身のコピーを作る過程である。レプリケーションバブルは、複製の開始時に現れるDNA鎖の開口部だと考えられている。原核生物と真核生物では、複製バブルの形成の仕方が異なる。原核生物は1つの複製バブルを持ち、真核生物は複数の複製バブルを持つ。

複製フォークの存在により、複製バブルは両方向に成長することができる。各レプリケーションバブルには、2つのレプリケーションフォークが存在します。ここで、両親の間でDNAの二重らせんが途切れる。真核生物では、真の核を含む。真核生物のDNAは直鎖状である。そのため、複数の場所でレプリケーションが発生し、複数のレプリケーションバブルが発生します。

複製バブルの機能は、二本鎖のDNAの窒素塩基間の水素結合を切断するDNA巻き戻し酵素の存在下で起こる。一本鎖結合タンパク質は、分離した二本鎖DNAに付着し、水素結合の組み換えを防ぐ。

図01：真核生物DNAの複製バブル

2本の鎖の間の水素結合が切れると、二重らせんが緩和され、さらにアンフォールディングにより分子の張力が増加する。トポイソメラーゼは、複製バブル下流の二重らせんホスホジエステル結合の切断に関与し、即時再接着によってこれらの領域の緊張を緩和する。

複製フォーク（レプリケーションフォーク）は何ですか？

細胞周期において、DNAの複製はS期で行われる。このプロセスは、複製起点と呼ばれるあらかじめ決められたDNA配列から始まる。この領域では、複製バブルが形成され、DNA複製が誘発される。前述したように、各レプリケーションバブルには2つのレプリケーションフォークが含まれています。DNAの複製が開始されると、複製タンパク質は2つのフォークのような構造に組織化される。このような構造が形成されることから、これを複製フォークと呼んでいる。これらの複製タンパク質は、DNA複製の全過程を調整する。

DNA巻き戻し酵素は、二本鎖の親DNAの窒素塩基をつなぐ水素結合を切断し、二本の一本鎖に解離させる。これは複製フォークの手前で発生し、一本鎖のDNAを生成する。

複製フォークの主な機能は、DNAのねじれを解くことと、DNAの合成である。複製フォークでのDNA合成は、DNAポリメラーゼが、相補的塩基対形成の理論に従って、DNA塩基を正しい順序で結合させることで実現される。

図02：フォークされたコンポーネントの複製

複製フォークの停止を防ぐために、複製フォーク保護複合体と呼ばれる特定のタンパク質複合体が存在する。この複合体の主な機能は、何らかの理由で複製フォークが停止したときに再び安定化させることであり、リーディングストランドとラギングストランドの合成や複製チェックポイントシグナルの調整などに関与している。

レプリケーションバブルとリプリケーションフォークの共通点

• DNAの複製時には、複製小胞と複製フォークを見ることができます。
• 原核生物と真核生物のDNA複製では、どちらの構造も共通している。
• これらの構造はいずれも、DNA複製に貢献し、DNA複製の引き金となるものである。

レプリケーションバブルとリプリケーションフォークの違い

概要 - レプリケーションバブル vs. リプリケーションフォーク

DNAの複製は、親のDNA鎖がそれ自身の同じコピーを2つ作るプロセスである。レプリケーションプロセスは、さまざまなコンポーネントで構成されています。複製小胞は、複製を開始するDNA鎖の開口部である。真核生物では複数の複製バブルが存在するが、原核生物では複製バブルは1つだけである。各レプリケーションバブルには、2つのレプリケーションフォークが含まれています。複製フォークは、分岐したフォークで警告を与え、複製プロセスの開始を確認する複製タンパク質の集合体として定義される。複製フォーク保護複合体は、複製フォークが一時停止したときに再開するために存在する。原核生物では複製フォーク複合体が存在するが、真核生物では複数の複製フォークが存在する。これがレプリケーションバブルとレプリケーションフォークの違いである。

引用

1. "Replication fork stalling and the fork protection complex," Nature News, Nature Publishing Group.こちらから入手可能です 2. "レプリケーションバブル：定義と概要"Study.com, Study.com available here 3. "Molecular mechanisms of DNA replication," Khan Academy.こちらから入手可能です 2. "レプリケーションバブル：定義と概要"スタディ・ドット・コム、スタディ・ドット・コム3.カーンアカデミー「DNA複製の分子メカニズム」。