Προκαρυωτικό vs Ευκαρυωτικό Αναδιπλασιασμό του DNA
Σύμφωνα με το μοντέλο των Watson και Crick που προτείνεται για το DNA, ο ένας κλώνος του DNA είναι το συμπλήρωμα του άλλου κλώνου. Ως εκ τούτου, κάθε κλώνος λειτουργεί ως πρότυπο για το σχηματισμό ενός νέου κλώνου DNA. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως αντιγραφή DNA. Η αντιγραφή του DNA βασικά περιλαμβάνει το ξετύλιγμα των μητρικών κλώνων και το ζευγάρωμα βάσεων μεταξύ των δύο νέων κλώνων, έτσι ώστε κάθε νέο μόριο DNA να περιέχει έναν νέο και έναν παλιό κλώνο, που ανήκει στο μητρικό μόριο DNA. Η αντιγραφή του DNA είναι πολύ περίπλοκη διαδικασία και περιλαμβάνει πολλές κυτταρικές λειτουργίες και ορισμένες διαδικασίες επαλήθευσης. Η DNA πολυμεράση είναι το κύριο ένζυμο που εμπλέκεται στην αντιγραφή του DNA. Οι δύο βασικοί τύποι αντιγραφής είναι η συντηρητική αντιγραφή και η ημισυντηρητική αντιγραφή. Το προκαρυωτικό DNA και το ευκαρυωτικό DNA ποικίλλουν ευρέως. το ίδιο κάνουν και οι διαδικασίες αντιγραφής τους.
Αντιγραφή προκαρυωτικού DNA
Σε αντίθεση με τους ευκαρυώτες, υπάρχει ένα μόνο κυκλικό DNA στους προκαρυώτες. Η αντιγραφή στο προκαρυωτικό χρωμόσωμα ξεκινά από την αρχή της αντιγραφής. Στην αρχή της αντιγραφής, το ένζυμο σπάει τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των δύο μητρικών κλώνων του DNA στην αρχή της αντιγραφής, δημιουργώντας τη διχάλα αντιγραφής. Μετά το σχηματισμό της διχάλας αντιγραφής, οι κλώνοι της διπλής έλικας αρχίζουν να ξετυλίγονται και να χωρίζονται μεταξύ τους. Ενώ λαμβάνει χώρα το ξετύλιγμα, η πολυμεράση DNA ξεκινά τη σύνθεση νέου κλώνου DNA προσθέτοντας νουκλεοτίδια. Καθώς η αναπαραγωγή προχωρά, οι διχάλες αντιγραφής ταξιδεύουν προς την αντίθετη κατεύθυνση. Μετά την ολοκλήρωση της αντιγραφής, κάθε νέο δίκλωνο DNA περιέχει ένα παλιό DNA και ένα νέο DNA. Μόλις σχηματιστούν τα δύο μόρια DNA, το κύτταρο είναι έτοιμο για δυαδική σχάση.
Αντιγραφή ευκαρυωτικού DNA
Σε αντίθεση με τους προκαρυώτες, οι ευκαρυώτες έχουν μεγάλη ποσότητα DNA. Επομένως, η αντιγραφή του DNA στους ευκαρυώτες είναι αρκετά περίπλοκη και περιλαμβάνει πολλές βιολογικές διεργασίες. Δεδομένου ότι η ποσότητα του DNA είναι μεγάλη, υπάρχουν λίγα σημεία προέλευσης των σημείων αντιγραφής, τα οποία σχηματίζουν τις φυσαλίδες. Σε αυτές τις περιοχές, τα ένζυμα σπάνε τους κλώνους και αρχίζουν να μεταγράφουν σε αντίθετες κατευθύνσεις σε κάθε θέση του μορίου DNA. Εδώ, η DNA πολυμεράση συνθέτει δύο νέους κλώνους DNA. Καθώς η αντιγραφή προχωρά, νέα νουκλεοτίδια προστίθενται στο αναπτυσσόμενο μόριο DNA. Η διαδικασία αναπαραγωγής ολοκληρώνεται όταν οι διχάλες αντιγραφής συναντηθούν μεταξύ τους. Μόλις ολοκληρωθεί η διαδικασία αντιγραφής, το κύτταρο είναι έτοιμο για τη μίτωση.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Προκαρυωτικής και Ευκαρυωτικής Αντιγραφής DNA;
• Η διάρκεια της αντιγραφής του DNA στους ευκαρυώτες είναι μεγαλύτερη από αυτή στα προκαρυωτικά.
• Στους ευκαρυώτες, υπάρχουν πολλαπλές θέσεις αντιγραφής σε ένα μόνο μόριο DNA, ενώ, στους προκαρυώτες, υπάρχει μια μοναδική θέση αντιγραφής στο κυκλικό μόριο DNA.
• Στους προκαρυώτες, η αντιγραφή του DNA περιλαμβάνει τρία ένζυμα πολυμεράσης. συγκεκριμένα, DNA πολυμεράση Ι, DNA πολυμεράση II και DNA πολυμεράση III. Αντίθετα, η αντιγραφή του DNA των ευκαρυωτών περιλαμβάνει τέσσερις τύπους ενζύμων πολυμεράσης. συγκεκριμένα, α, β, γ και δ.
• Η λειτουργική ποικιλία της DNA πολυμεράσης είναι ειδική στους ευκαρυώτες, ενώ είναι διαφορετική στους προκαρυώτες.
• Στους ευκαρυώτες, η β-πολυμεράση λειτουργεί ως επιδιορθωτικό ένζυμο, ενώ δεν υπάρχει τέτοια λειτουργία επιδιόρθωσης στους προκαρυώτες.
• Στους προκαρυώτες, σχηματίζονται λίγες διχάλες αντιγραφής ενώ, στους ευκαρυώτες, σχηματίζονται πολλές διχάλες αντιγραφής.
• Στους προκαρυώτες, η δομή θήτα παρατηρείται ενώ, στους ευκαρυώτες, δεν παρατηρείται.
• Στους ευκαρυώτες εμπλέκονται πολλές βοηθητικές πρωτεΐνες με διαφορετικές λειτουργίες ενώ, στους προκαρυώτες, εμπλέκονται λίγες βοηθητικές πρωτεΐνες με περιορισμένες λειτουργίες.
• Ο διαχωρισμός και το ξετύλιγμα ιστόνης λαμβάνει χώρα στους ευκαρυώτες, ενώ μόνο το ξετύλιγμα λαμβάνει χώρα στους προκαρυώτες.
• Υπάρχουν πολλές φυσαλίδες αναπαραγωγής στους ευκαρυώτες, ενώ υπάρχουν καθόλου ή λίγες φυσαλίδες αντιγραφής στους προκαρυώτες.
• Στα προκαρυωτικά, το RNA δρα ως εκκινητής ενώ, στους ευκαρυώτες, είτε το RNA είτε το DNA ενεργεί ως ο εκκινητής.
• Η αντιγραφή του DNA στους ευκαρυώτες λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, σε αντίθεση με τα προκαρυωτικά.
Διαβάστε περισσότερα:
1. Διαφορά μεταξύ πρωτεϊνοσύνθεσης και αντιγραφής DNA
2. Διαφορά μεταξύ αντιγραφής DNA και μεταγραφής
3. Διαφορά μεταξύ υστέρησης και προπορευόμενου σκέλους
4. Διαφορά μεταξύ προκαρυωτικής και ευκαρυωτικής μετάφρασης
5. Διαφορά μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών ριβοσωμάτων
6. Διαφορά μεταξύ προκαρυωτικής και ευκαρυωτικής μεταγραφής
7. Διαφορά μεταξύ της πρωτεϊνοσύνθεσης σε προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά
