DNA-Replikation: Wie viele DNA-Polymerase-Moleküle arbeiten parallel?

In dem ( schön gerenderten) Video, das Sie verlinkt haben, sind die grünen Moleküle DNA-Polymerasen. Man sieht also schon, dass mehr als zwei DNA-Polymerasen am Werk sind!

An jeder Replikationsgabel arbeitet im Allgemeinen eine DNA-Polymerase am führenden Strang, aber am nacheilenden Strang können mehrere DNA-Polymerasen gleichzeitig arbeiten (wie im Video dargestellt). Beachten Sie, dass angenommen wird, dass verschiedene Typen von Polymerase hauptsächlich für die führenden ( Pol ε ) und nacheilenden ( Pol δ ) Stränge in Eukaryoten (aber nicht Prokaryoten, die Pol III für beide verwenden) verantwortlich sind.

Beachten Sie als Nächstes, dass an jedem Replikationsursprung zwei Replikationsgabeln gleichzeitig arbeiten, eine in jede Richtung. Das ist also die doppelte Anzahl an Polymerasemolekülen.

Darüber hinaus hat eine einzelne eukaryotische Zelle mehrere Chromosomen. Jeder muss mindestens einen eigenen Replikationsursprung haben, der parallel betrieben werden kann. In Wirklichkeit hat jedes eukaryotische Chromosom bis zu Tausende von Replikationsursprüngen (prokaryotische Chromosomen haben im Allgemeinen nur einen). Menschliche Zellen haben in der Größenordnung von 100.000 Replikationsursprüngen. Abhängig davon, wie viele Ursprünge gleichzeitig aktiv sind, gibt es wahrscheinlich viele tausend Polymerasemoleküle, die gleichzeitig wirken, um die DNA einer einzelnen eukaryotischen Zelle zu replizieren.

Sie könnten wahrscheinlich eine grobe Schätzung der Anzahl der gleichzeitig aktiven Polymerasemoleküle vornehmen, indem Sie die durchschnittliche Dauer der S-Phase in Ihrer interessierenden Zelle nehmen und durch die Genomgröße und die Geschwindigkeit der Polymerase dividieren.