Prokariotyczna a eukariotyczna replikacja DNA
Zgodnie z modelem Watsona i Cricka sugerowanym dla DNA, jedna nić DNA jest uzupełnieniem drugiej nici; stąd każda nić działa jako szablon do tworzenia nowej nici DNA. Ten proces jest znany jako replikacja DNA. Replikacja DNA zasadniczo polega na rozwijaniu nici rodzicielskich i parowaniu zasad między dwiema nowymi niciami, tak że każda nowa cząsteczka DNA zawiera jedną nową i jedną starą nić, która należy do cząsteczki macierzystego DNA. Replikacja DNA jest bardzo złożonym procesem i obejmuje wiele funkcji komórkowych oraz określone procedury weryfikacyjne. Polimeraza DNA jest głównym enzymem biorącym udział w replikacji DNA. Podstawowe dwa typy replikacji to replikacja konserwatywna i replikacja semikonserwatywna. DNA prokariotyczny i DNA eukariotyczny są bardzo zróżnicowane; podobnie jak ich procesy replikacji.
Prokariotyczna replikacja DNA
W przeciwieństwie do eukariontów, w prokariotach istnieje pojedynczy kolisty DNA. Replikacja w chromosomie prokariotycznym rozpoczyna się w miejscu inicjacji replikacji. Na początku replikacji enzym rozrywa wiązania wodorowe między dwiema macierzystymi niciami DNA w miejscu początku replikacji, tworząc widełki replikacyjne. Po utworzeniu widełek replikacyjnych nici podwójnej helisy zaczynają się rozwijać i oddzielać od siebie. Podczas rozwijania się polimeraza DNA rozpoczyna syntezę nowej nici DNA poprzez dodanie nukleotydów. W miarę postępu replikacji widełki replikacji przemieszczają się w przeciwnym kierunku. Po zakończeniu replikacji każdy nowy dwuniciowy DNA zawiera jedno stare DNA i jedno nowe DNA. Po utworzeniu dwóch cząsteczek DNA komórka jest gotowa do podziału binarnego.
Replikacja DNA eukariotycznego
W przeciwieństwie do prokariontów, eukarionty mają dużą ilość DNA. Dlatego replikacja DNA u eukariontów jest dość złożona i obejmuje wiele procesów biologicznych. Ponieważ ilość DNA jest duża, istnieje kilka początków punktów replikacji, które tworzą pęcherzyki. Na tych obszarach enzymy rozbijają nici i zaczynają transkrypcję w przeciwnych kierunkach w każdym miejscu cząsteczki DNA. Tutaj polimeraza DNA syntetyzuje dwie nowe nici DNA. W miarę postępu replikacji do rosnącej cząsteczki DNA dodawane są nowe nukleotydy. Proces replikacji kończy się, gdy rozwidlenia replikacji spotykają się. Po zakończeniu procesu replikacji komórka jest gotowa do mitozy.
Jaka jest różnica między replikacją DNA prokariotycznego a eukariotycznego?
• Czas trwania replikacji DNA u eukariontów jest dłuższy niż u prokariotów.
• U eukariontów wiele miejsc replikacji jest obecnych w pojedynczej cząsteczce DNA, podczas gdy u prokariotów pojedyncze miejsce replikacji występuje w kolistej cząsteczce DNA.
• U prokariotów replikacja DNA obejmuje trzy enzymy polimerazy; mianowicie polimeraza DNA I, polimeraza DNA II i polimeraza DNA III. W przeciwieństwie do replikacji DNA organizmów eukariotycznych obejmuje cztery typy enzymów polimerazy; mianowicie α, β, γ i δ.
• Funkcjonalna różnorodność polimerazy DNA jest specyficzna u eukariontów, podczas gdy jest zróżnicowana u prokariotów.
• U eukariontów, β-polimeraza działa jako enzym naprawczy, podczas gdy nie ma takiej funkcji naprawczej u prokariotów.
• U prokariotów powstaje niewiele widełek replikacyjnych, podczas gdy u eukariotów powstaje wiele widełek replikacyjnych.
• U prokariontów obserwuje się strukturę theta, podczas gdy u eukariontów nie obserwuje się jej.
• U eukariontów zaangażowanych jest wiele białek pomocniczych o różnych funkcjach, podczas gdy u prokariotów zaangażowanych jest niewiele białek pomocniczych o ograniczonych funkcjach.
• Separacja i rozwijanie histonów zachodzi u eukariontów, podczas gdy tylko rozwijanie zachodzi u prokariontów.
• Wiele pęcherzyków replikacyjnych występuje u eukariontów, podczas gdy u prokariotów nie ma lub niewiele pęcherzyków replikacyjnych.
• U prokariotów RNA działa jako starter, podczas gdy u eukariontów RNA lub DNA działa jako starter.
• Replikacja DNA u eukariontów zachodzi podczas cyklu komórkowego, w przeciwieństwie do prokariontów.
Czytaj więcej:
1. Różnica między syntezą białek a replikacją DNA
2. Różnica między replikacją a transkrypcją DNA
3. Różnica między nicią opóźnioną a wiodącą
4. Różnica między tłumaczeniem prokariotycznym i eukariotycznym
5. Różnica między rybosomami prokariotycznymi i eukariotycznymi
6. Różnica między transkrypcją prokariotyczną i eukariotyczną
7. Różnica między syntezą białek u prokariotów i eukariotów
