Replizom bakterii

z przodu replizomu E. coli heksameryczne białko DnaB otacza jedną nić DNA. Ta helikaza wykorzystuje energię hydrolizy ATP do oddzielenia DNA dupleksu na dwie nici potomne przez translokację 5′ do 3 ’ wzdłuż nici w jej centralnym porze. Jednoniciowe białka wiążące DNA (SSB) pokrywają każdą pojedynczą nić w celu usunięcia drugorzędowych struktur DNA, które utrudniałyby replikację. Polimeraza DNA (Pol) III, jeden kompleks białkowy na każdej nici potomnej, następnie używa tego jednoniciowego DNA jako szablonu do syntezy komplementarnej nici. Pol III charakteryzuje się wysoką wiernością, z szybkością błędu około jednej mutacji na każde replikowane 10-5 do 10-6 zasad. Jeśli jednak Pol III omyłkowo zawiera nieprawidłowy nukleotyd, egzonukleaza 3 'do 5′ w polimerazie usuwa nieprawidłowy nukleotyd. Zacisk β, pierścień dimeryczny (panel C), łączy Pol III z DNA i zapewnia, że polimeraza pozostaje przyłączona do DNA (tj., nadaje POL III wysoką procesywność) (Kong et al., 1992). Multiprotein clamp loader wykorzystuje energię hydrolizy ATP, aby otworzyć dimer β clamp, a następnie zamknąć go wokół szablonu DNA. Podjednostki τ Ładowarki zaciskowej zawierają rozszerzenia na ich końcach C-końcowych, które organizują replizom przez jednoczesne Wiązanie Pol III i DnaB.

antyrównoległa struktura nici DNA wymaga, aby jedna nić (tj. nić opóźniająca) była syntetyzowana w serii 1-2 kilobazowych kawałków, zwanych fragmentami Okazaki (panel D). Aby utworzyć fragmenty Okazaki, Pol III translokuje się wzdłuż DNA w przeciwnym kierunku niż kompleks Pol III na nici wiodącej i cały replizom na widelcu replikacyjnym (tj. progresji widelca) (Kornberg and Baker, 1992). Tworzy to pętlę DNA między zaciskiem β na nici opóźnionej a helikazą na czele widelca replikacyjnego (panel D, Krok 1). Następnie primaza DnaG katalizuje syntezę krótkiego fragmentu RNA, zwanego starterem RNA, w pobliżu widelca replikacji (panel D, Krok 2) (Frick and Richardson, 2001). Ładowacz zaciskowy następnie montuje nowy zacisk β wokół startera RNA (panel D, Krok 3). Gdy POL III na nici opóźnionej kończy (lub prawie kończy) syntezę fragmentu Okazaki, Pol III uwalnia zacisk, a pętla zapada się (panel D, Krok 4). Ten kompleks Pol III wiąże się następnie z nowym zaciskiem β na starterze RNA i rozpoczyna syntezę kolejnego fragmentu Okazaki. Kiedy to nowe Okazaki jest kompletne, Pol i zastępuje startery RNA DNA, a ligaza łączy fragmenty w ciągły łańcuch DNA. Ten czteroetapowy cykl nazywa się” puzonowym ” modelem replikacji, ponieważ pętla DNA, która tworzy się w pierwszym kroku, przypomina slajd puzonu (Sinha et al., 1980).