Sisältö
- Eukaryoottisten ja prokaryoottisten solujen erot
- DNA-replikaation vaiheet
- Prokaryoottisen ja eukaryoottisen DNA-replikaation väliset yhtäläisyydet
- Erot prokaryoottisen ja eukaryoottisen DNA-replikaation välillä
DNA: n - deoksiribonukleiinihapon - replikaatio tapahtuu ennen solun jakautumista sen varmistamiseksi, että molemmat solut saavat tarkan kopion vanhempien geenimateriaalista. Vaikka prokaryoottisissa ja eukaryoottisissa soluissa replikoituu niiden DNA: ta on monia yhtäläisyyksiä, niiden välillä on useita eroja, johtuen molekyylien erilaisesta koosta ja monimutkaisuudesta, mukaan lukien prosessin loppuun saattamiseen kuluva aika.
Eukaryoottisten ja prokaryoottisten solujen erot
Prokaryoottisolut ovat rakenteeltaan melko yksinkertaisia. Heillä ei ole ydintä, ei organelleja ja pieni määrä DNA: ta yhtenäisen, pyöreän kromosomin muodossa. Eukaryoottisoluissa taas on ydin, useita organelleja ja enemmän DNA: ta, joka on järjestetty useisiin, lineaarisiin kromosomeihin.
DNA-replikaation vaiheet
DNA: n replikaatio alkaa DNA-molekyylin spesifisestä kohdasta, jota kutsutaan replikaation aloituskohdaksi. Alkuvaiheessa entsyymit purkavat kaksoiskierukan tekemällä sen komponentit saataville replikaatioon. Kummankin kierukan juoste erottuu sitten toisesta, paljastaen nyt parittomat emäkset toimimaan mallina uusille juosteille. Pieni segmentti RNA: ta - ribonukleiinihappo - lisätään alukkeena, sitten uudet nukleotidiemäkset, jotka täydentävät parittomia emäksiä, voidaan koota muodostamaan kaksi tytärijäätä kummankin kantajonon viereen. Tämä kokoonpano suoritetaan entsyymeillä, joita kutsutaan DNA-polymeraaseiksi. Kun prosessi on valmis, kaksi DNA-molekyyliä on muodostettu identtisiksi toistensa kanssa ja kantamolekyylin kanssa.
Prokaryoottisen ja eukaryoottisen DNA-replikaation väliset yhtäläisyydet
DNA-replikaation vaiheet ovat yleensä samat kaikille prokaryoottisille ja eukaryoottisille organismeille. DNA: n purkaminen suoritetaan entsyymillä, nimeltään DNA-helikaasi. Uusien DNA-juosteiden valmistus organisoidaan entsyymeillä, joita kutsutaan polymeraaseiksi.
Molemmat organismityypit seuraavat myös mallia, jota kutsutaan puolikonservatiiviseksi replikaatioksi. Tässä kuviossa yksittäiset DNA-juosteet valmistetaan eri suuntiin tuottaen johtavan ja jäljessä olevan juosteen.Jäljellä olevat juosteet luodaan tuottamalla pieniä DNA-fragmentteja, nimeltään Okazaki-fragmentteja, jotka lopulta yhdistetään. Molemmat organismityypit alkavat myös uusia DNA-juosteita pienellä RNA-alukkeella.
Erot prokaryoottisen ja eukaryoottisen DNA-replikaation välillä
Erot prokaryoottisen ja eukaryoottisen DNA-replikaation välillä liittyvät suurelta osin näiden organismien DNA: n ja solujen koon ja monimutkaisuuden kontrasteihin. Keskimääräisessä eukaryoottisolussa on 25 kertaa enemmän DNA: ta kuin prokaryoottisessa solussa.
Prokaryoottisoluissa on vain yksi lähtökohta, replikaatio tapahtuu kahteen vastakkaiseen suuntaan samanaikaisesti ja tapahtuu solusytoplasmassa. Toisaalta eukaryoottisilla soluilla on useita lähtökohtia ja ne käyttävät yksisuuntaista replikaatiota solun ytimessä. Prokaryoottisoluissa on yksi tai kaksi tyyppiä polymeraaseja, kun taas eukaryooteissa on neljä tai enemmän.
Replikaatio tapahtuu myös paljon nopeammin prokaryoottisoluissa kuin eukaryooteissa. Jotkut bakteerit vievät vain 40 minuuttia, kun taas eläinsolut, kuten ihmiset, voivat viedä jopa 400 tuntia. Lisäksi eukaryooteilla on myös erillinen prosessi telomeerien replikoimiseksi kromosomiensa päissä. Pyöreillä kromosomeillaan prokaryooteilla ei ole synteesin päätä. Viimeiseksi, lyhyt replikaatio prokaryooteissa tapahtuu melkein jatkuvasti, mutta eukaryoottisoluissa tapahtuu DNA-replikaatio vain solusyklin S-vaiheen aikana.