La réplication de l’ADN est initiée sur des sites contenant des séquences d’ADN prédéfinies connues sous le nom d’origines de réplication. L’ADN est déroulé sur ces sites par l’hélicase de maintenance des minichromosomes (MCM) et d’autres facteurs tels que Cdc45 et le complexe GINS associé. Les simples brins déroulés sont protégés par la protéine de réplication A (RPA) jusqu’à ce que l’ADN polymérase commence à synthétiser l’ADN à l’extrémité 5 du brin dans le même sens que la fourche de réplication. Pour empêcher la fourche de réplication de se désintégrer, un complexe de protection de la fourche (FPC) se déplace avec la fourche en croissance. Ce complexe protéique conservé se trouve chez les eucaryotes et est composé de protéines telles que Tim, Tipin, And1 et Claspin.
En laboratoire, les fourches de réplication peuvent être bloquées par l’action de l’hydroxyurée. L’hydroxyurée épuise les pools cellulaires de dNTP, qui sont nécessaires à l’ADN polymérase pour la synthèse de l’ADN. Lorsque les dNTP ne sont pas disponibles, la synthèse d’ADN ralentit et s’arrête finalement complètement. Ainsi, le blocage des fourches de réplication dans les cellules vivantes est lié à l’inactivité de l’ADN polymérase.
Le FPC lie l’activité de la polymérase à celle de l’hélicase. Ainsi, même lorsque la polymérase s’arrête, l’hélicase continue de dérouler l’ADN pour produire un excès d’ADN simple brin (ADNsb) avant de s’arrêter. Cet excès d’ADNsb ressemble à des surplombs réséqués d’une réparation de cassure double brin. Pour stabiliser la structure, les protéines RPA se lient à l’ADNsb et recrutent les protéines ATR. La liaison ATR active la protéine régulatrice du cycle cellulaire Chk1 pour bloquer le déclenchement des origines de réplication et bloquer le cycle cellulaire pour la réparation de l’ADN. Ainsi, l’ADNss sert de signal puissant qui relie les dommages à l’ADN à la réparation.
