Zawartość
- Różnice między komórkami eukariotycznymi i prokariotycznymi
- Kroki w replikacji DNA
- Podobieństwa między replikacją DNA prokariotycznego i eukariotycznego
- Różnice między replikacją DNA prokariotycznego i eukariotycznego
Replikacja DNA - kwasu dezoksyrybonukleinowego - zachodzi przed podziałem komórki, aby zapewnić, że obie komórki otrzymają dokładną kopię materiału genetycznego rodziców. Chociaż istnieje wiele podobieństw w tym, jak komórki prokariotyczne i eukariotyczne replikują swoje DNA, istnieje kilka różnic między nimi, ze względu na różną wielkość i złożoność cząsteczek, w tym czas potrzebny do ukończenia procesu.
Różnice między komórkami eukariotycznymi i prokariotycznymi
Komórki prokariotyczne mają dość prostą budowę. Nie mają jądra, organelli i niewielkiej ilości DNA w postaci pojedynczego, okrągłego chromosomu. Z drugiej strony komórki eukariotyczne mają jądro, wiele organelli i więcej DNA ułożonych w wiele liniowych chromosomów.
Kroki w replikacji DNA
Replikacja DNA rozpoczyna się w określonym miejscu cząsteczki DNA zwanym początkiem replikacji. W miejscu pochodzenia enzymy rozwijają podwójną helisę, dzięki czemu jej składniki są dostępne do replikacji. Każda nić helisy następnie oddziela się od drugiej, odsłaniając niesparowane podstawy, które służą jako szablony dla nowych nici. Niewielki segment RNA - kwas rybonukleinowy - dodaje się jako starter, a następnie nowe zasady nukleotydowe, które uzupełniają niesparowane zasady, można złożyć w celu utworzenia dwóch nici potomnych obok każdej nici macierzystej. Montaż ten odbywa się za pomocą enzymów zwanych polimerazami DNA. Po zakończeniu procesu powstają dwie cząsteczki DNA identyczne względem siebie i cząsteczki rodzicielskiej.
Podobieństwa między replikacją DNA prokariotycznego i eukariotycznego
Kroki replikacji DNA są ogólnie takie same dla wszystkich organizmów prokariotycznych i eukariotycznych. Odwijanie DNA odbywa się za pomocą enzymu zwanego helikazą DNA. Wytwarzanie nowych nici DNA jest koordynowane przez enzymy zwane polimerazami.
Oba typy organizmów również mają wzór zwany replikacją półkonserwatywną. W tym wzorze poszczególne nici DNA są wytwarzane w różnych kierunkach, wytwarzając nić wiodącą i opóźnioną.Nici lagujące powstają w wyniku produkcji małych fragmentów DNA zwanych fragmentami Okazaki, które ostatecznie są ze sobą łączone. Oba typy organizmów również rozpoczynają nowe nici DNA małym starterem RNA.
Różnice między replikacją DNA prokariotycznego i eukariotycznego
Różnice między prokariotyczną i eukariotyczną replikacją DNA są w dużej mierze związane z kontrastami w wielkości i złożoności DNA i komórek tych organizmów. Średnia komórka eukariotyczna ma 25 razy więcej DNA niż komórka prokariotyczna.
W komórkach prokariotycznych istnieje tylko jeden punkt początkowy, replikacja zachodzi w dwóch przeciwnych kierunkach jednocześnie i zachodzi w cytoplazmie komórkowej. Z drugiej strony komórki eukariotyczne mają wiele punktów początkowych i wykorzystują jednokierunkową replikację w jądrze komórki. Komórki prokariotyczne mają jeden lub dwa rodzaje polimerazy, podczas gdy eukarioty mają cztery lub więcej.
Replikacja zachodzi również znacznie szybciej w komórkach prokariotycznych niż w eukariotach. Niektóre bakterie zajmują tylko 40 minut, podczas gdy komórki zwierzęce, takie jak ludzie, mogą trwać do 400 godzin. Ponadto eukarionty mają również odrębny proces replikacji telomerów na końcach chromosomów. Ze swoimi okrągłymi chromosomami prokarioty nie mają końca do syntezy. Wreszcie, krótka replikacja u prokariontów zachodzi prawie w sposób ciągły, ale komórki eukariotyczne podlegają replikacji DNA tylko podczas fazy S cyklu komórkowego.