複製起点
ほとんどの細菌の染色体は環状であり、単一の複製起点(oriC)を持つ。細菌のoriC領域のサイズ(250 bpから2 kbp)、配列、構成は驚くほど多様であるが、一般的に複製の開始を駆動する能力は、細菌のイニシエーターである、DnaA(英語版)と呼ばれるタンパク質によるコンセンサスDNAエレメントの配列特異的な読み出しに依存している。細菌の複製起点には分節化されていないものと2分節されたものがあり、複製起点の活性を制御する3つの機能的エレメントが含まれる。DnaAによって特異的に認識される保存されたDNAの反復配列(DnaA-boxと呼ばれる)、ATに富むDNA unwinding element(DUE)、そして複製開始の調節を補助するタンパク質の結合部位である。DnaAと二本鎖のDnaA-box領域、DUEの一本鎖DNAの双方との相互作用は複製起点の活性化に重要である。これらの相互作用はイニシエータータンパク質内の異なるドメインによって媒介されており、DnaA-boxとの相互作用はヘリックスターンヘリックス(HTH)DNA結合エレメント、DUEの一本鎖DNAとの相互作用はAAA+(英語版)(ATPase associated with various cellular activities)ドメインによってそれぞれ行われる。複製起点と関係したDna-boxの配列、数、配置は細菌界の種によって異なるが、それぞれの種においてこれらが特定の配置と間隔で位置していることはoriCの機能と生産的な開始複合体形成の重要である。
特に哺乳類細胞では、H4K20のメチル化は効率的な複製開始に必要であることが報告されており、Orc1のBAHドメインはORCの染色体への結合を促進するほか、エプスタイン-バールウイルスの複製起点依存的な複製も促進する。少なくとも一部の後生動物において、これらの観察結果が機械的に関連しているかどうかは興味深い点であるが、さらなる研究が必要である。特定のDNAやエピジェネティックな特徴の認識に加えて、ORCは直接的または間接的にいくつかのパートナータンパク質(LRWD1、PHIP(DCAF14)、HMGA1aなど)と結合し、イニシエーターのリクルートを促進していると考えられる。ショウジョウバエのORCは出芽酵母と同様にDNAを屈曲させること、またこの複合体のDNAへの結合は負の超らせんによって強化されることが報告されており、DNAの形状や展性が後生動物のゲノムへのORCの結合部位に影響を与えている可能性が示唆される。ORCのDNA結合領域が、出芽酵母のような特定のDNA配列ではなく、後生動物のDNA二本鎖の構造的性質の読み出しをどのように補助しているのかについての分子的な理解には、DNAに結合した後生動物のイニシエーターの高分解能の構造情報が必要である。同様に、さまざまなエピジェネティックな因子が後生動物のイニシエーターのリクルートに寄与しているかどうか、またどのように寄与しているかについても、十分に理解されておらず、より詳細に記載されるべき重要な問題である。
ORCとそのコファクターであるCdc6(英語版)とCdt1(英語版)は複製起点にリクルートされると、Mcm2-7複合体のDNAへの配置を駆動する。古細菌の複製ヘリカーゼのコアと同様に、Mcm2-7はhead-to-head型の二重六量体として、複製起点のライセンス化のためにDNAへロードされる。