S phase(synthetic phase의 약기). 세포주기에서 DNA들을 합성하는 시기.
세포 주기 조절 시스템(Cell Cycle Control System)에 의해 조절된다.
1. 개시 전
S기. 그러니까 DNA복제에서 가장 중요한 건, DNA 복제가 딱 한번만 일어나도록 통제하는 것이다. DNA 복제를 얼마나 돌연변이를 만들지 않고 수행하는가는 이에 비하면 사소한 문제라고 할 수 있다.그 때문에, DNA는 두 가지 방법을 동원해서 이 문제를 해결한다.
- 첫째는 M기(M phase)와 G1기(G1 phase) 사이에 개시 전 복합체(prereplication complex)라는 구조체를 복제 개시점(origin of replication; 'Ori'라고도 부른다.)에 결합시켜두는 것. 약자로 Pre-RC인 이 구조체는 DNA 복제를 위해서 가장 먼저 복제되어야 하는 복제 개시점의 자물쇠 역할을 한다.
- 둘째는 S기에, 복제 3단계의 첫 번째 단계인 개시단계에서 개시 전 복합체라는 구조체를 만들어 앞의 Pre-RC를 풀어버리고, DNA의 꼬임(helix)도 풀어버리고, DNA 중합효소(polymerase)를 비롯한 다른 복제 관련 효소들을 복제 개시점에 소환하는 역할을 한다.
거기다가 사실 Pre-RC는 DNA 복제에 필요한 효소를 가지고 있는데, DNA가 복제 된 후에는 복제 개시점에서 떨어져나가서 다음 G1이 시작될때까진 다시 붙지 않는다. 이런 기작 때문에 개시 전 복합체는 한 Pre-RC가 있을 때 한 번, 다시 말해 DNA 복제는 한 세포주기에 한 번만 일어난다.
Pre-RC는 후기가 끝난 다음에 일어난다. 이유는 Pre-RC의 발생이 APC/C[1]]에 의해 유발되기 때문으로, 그 전까지는 Cdks가 발생을 막아버린다.
Pre-RC의 주된 구성성분은
하지만 S기가 시작되고, Cell Cycle Control System에서도 나오는 S-Cdk가 발현되어 개시 전 복합체를 발현시킨다. 그리고 Cdc6도 분해한다.
그리고 APC/C는 geminin이라는 효소를 만들어지는 족족 분해하고 다니는데, G1기가 끝나 APC/C가 사라지면, 살아남은 geminin은 신나게 Cdt1을 분해해버린다. Cdt1이 분해되면 자유를 얻은 헬리카제는 본연의 임무, 즉 DNA를 풀어 중합효소가 결합할 수 있도록 자리를 만드는 임무를 수행한다. 이런 과정을 거쳐 복제가 시작되고 끝나면, S기도 종료된다.
2. 개시
3. 신장
4. 종결
5. 종결 후
S기가 끝날때. 즉 DNA 복제가 끝날 때쯤 되면, 신체 내의 DNA들은 서로 한 쌍씩의 자매 DNA(염색분체)를 가지게 된다.이 자매 DNA들이 G1기처럼 핵 안을 떠돌아다닌다면, 얘네를 적도선에 배열해야 하는 전기(prophase)가 좀 곤란해질 것이다. 그래서 우리 세포는 이 자매 염색분체들을 종류별로 예쁘게 묶어놓기로 결정한다. 이 예쁘게 묶는데 쓰이는 단백질이 코헤신(cohesin)과 DNA catenation. 코헤신은 둥근 고리 모양이라서 자매 염색분체들을 매어놓을 수 있고, DNA catenation은 자매 염색분체들을 서로 얶어준다.