8.2 : The DNA Replication Fork

يحتاج جينوم الكائن الحي إلى التكرار بطريقة فعالة وخالية من الأخطاء لنموه وبقائه. شوكة النسخ هي منطقة نشطة على شكل Y حيث يتم فصل شريطين من الحمض النووي وتكرارهما بشكل مستمر. يُعد اقتران فك ضغط الحمض النووي وتركيب الخيوط التكميلية سمة مميزة لشوكة النسخ المتماثل.  ؛  ؛ الكائنات الحية ذات الحمض النووي الدائري الصغير، مثل E. coli, غالباً ما يكون لها أصل واحد من النسخ المتماثل؛ لذلك، لديهم شوكتي نسخ فقط، أحدهما في كل اتجاه يؤدي بعيداً عن موقع الفتحة الأولية.  ؛ في الكائنات الحية ذات الجينوم الكبير، لا يتم تكرار الحمض النووي من نقطة أصل واحدة ولكن في العديد من شوكات النسخ المترجمة المتميزة  ؛

يعد التقدم غير المعوق لشوكة النسخ ضرورياً لتكرار الحمض النووي الكامل واستقرار الجينوم؛ ومع ذلك، غالباً ما يتم إيقاف شوكة النسخ المتماثل بسبب عوامل داخلية أو خارجية يمكن أن تبطئ أو توقف تقدمه ، مما يؤدي إلى إجهاد النسخ المتماثل. يتسبب إجهاد النسخ المتماثل في عدم الاستقرار الجيني، وهو سمة مميزة لأمراض مثل السرطان. يتميز عدم الاستقرار الجيني بالتغيرات الجينية وزيادة وتيرة الطفرات الضارة. يمكن أن تتوقف حركة شوكة النسخ لعدة أسباب. على سبيل المثال، يستنفد عقار هيدروكسي يوريا مجموعة النيوكليوتيدات المتاحة لإدماجها في حبلا الابنة، مما يؤدي إلى توقف شوكة النسخ المتماثل. تشمل المشاكل الأخرى التي قد تعيق تطور شوكة النسخ آفات الحمض النووي، والتصادم بين شوكة النسخ ومجمع النسخ، والعيوب في الإنزيمات المشاركة في تكرار الحمض النووي.

تحتوي الخلية على مجموعة متنوعة من آليات الإصلاح لإعادة تشغيل شوكة النسخ المتماثل المتوقفة.  ؛ لا تسمح نقاط التفتيش على شكل S للخلايا ببدء الانقسام حتى يكتمل إصلاح الحمض النووي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي التوبيخ بالشوكة إلى إعادة تشغيل تخليق الحمض النووي عن طريق تجاوز آفة أو كتلة الحمض النووي. على الرغم من هذه الآليات القوية، في بعض الأحيان لا يمكن إعادة الشوكات المتوقفة، مما يؤدي إلى انهيار الشوكة، مما يوقف تكاثر الحمض النووي DNA.