Razlika med podvajanjem mehurčka in replikacijske vilice

 Ključna razlika - Replication Bubble vs Replication Fork

Replikcijski mehurčki in replikacijske vilice sta dve strukturi, ki sta nastali med podvajanjem DNK in ključna razlika med replikcijskim mehurčkom in replikacijsko vilico je, da je podvajalni mehurček odprtina znotraj verige DNK med začetkom podvajanja, medtem ko so vilice podvajanja strukture v mehurčku za podvajanje, ki označujejo dejanski pojav podvajanja.

V kontekstu molekularne biologije je podvajanje DNK postopek, pri katerem iz molekule DNA nastaneta dve enaki kopiji DNK. Ta biološki proces je osnova kontinuitete vseh življenjskih oblik in biološke dednosti. Podvajanje DNK se pojavlja v vseh živih organizmih. Postopek replikacije je sestavljen iz različnih tehnik, encimov, bioloških spojin in replikacijskih struktur, ki se vzpostavljajo za začetek replikacije in za njegovo obdelavo. Replikcijski mehurček in replikacijske vilice so takšne strukture, ki nastanejo med podvajanjem DNK. Tako mehurček za razmnoževanje kot replikacijske vilice sta prisotni v prokariotih in evkariotih.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je replikacijski mehurček
3. Kaj je replikacijska vilica
4. Podobnosti med replikacijskim mehurčkom in replikacijsko vilico
5. Primerjava zraven - mehurček za replikacijo in replikacijo v tabeli
6. Povzetek

Kaj je replikacijski mehurček?

Podvajanje DNK je postopek, pri katerem se molekula DNK razmnožuje in naredi kopijo. Replikcijski mehurček velja za odprtino, ki je prisotna znotraj verige DNA med sprožitvijo replikacije. Tvorba razmnoževalnih mehurčkov se razlikuje pri prokariotih in evkariotih. Prokarioti vsebujejo en mehurček za razmnoževanje, medtem ko evkarionti vsebujejo več mehurčkov za podvajanje.

Mehurček za razmnoževanje lahko zaradi rasti replikacijskih vilic raste v dveh smereh. V vsakem mehurčku za podvajanje sta dve vilici za replikacijo. To je točka, ko se dvojna vijačnica starševske DNA razcepi. V okviru evkariontskih organizmov vsebujejo pravo jedro. Evkariontska DNK je linearna. Zaradi tega se razmnoževanje pojavi na več mestih, kar ima za posledico prisotnost več mehurčkov podvajanja.

Delovanje mehurčka za razmnoževanje se zgodi z encimsko helikazo DNA, ki razbije vodikove vezi med dušikovimi osnovami obeh starševskih verig DNK. Eno pramenski vezni proteini so pritrjeni na ločene starševske verige DNA, da se prepreči reformacija vodikovih vezi.

Slika 01: Replikacijski mehurčki evkariontske DNK

Razpad vodikovih vezi med obema pramenoma ima za posledico sprostitev dvojne vijačnice in tudi povečanje napetosti po molekuli navzdol. Encim topoizomeraza sodeluje pri pretrganju vezi fosfodiesterja dvojne vijačnice na dnu replikcijske mehurčke, ki s takojšnjim ponovnim priklopom razbremeni napetost v teh regijah.

Kaj je vilica za replikacijo?

V okviru celičnega cikla se na S fazi dogaja podvajanje DNK. Postopek se začne z zaporedji DNK, ki so vnaprej določene in jih imenujemo kot izvor replikacije. Na teh območjih se tvorijo replikacijski mehurčki, ki sprožijo replikacijo DNK. Prej je bilo omenjeno, da vsak podvajalni mehurček vsebuje dve vilici za replikacijo. Ko se sproži replikacija DNK, se replikacijski proteini organizirajo v strukturo, ki spominja na dvosmerno vilico. Zaradi oblikovanja take strukture to imenujemo vilice za replikacijo. Ti replikacijski proteini usklajujejo celoten proces podvajanja DNK.

DNA helikaza odvije dvoverično starševsko DNK na dva enojna niza, tako da razbije vodikove vezi, ki povezujejo dušikove baze obeh pramenov. To se zgodi pred replikacijsko vilico in ustvari enojno verigo DNK.

Glavne funkcije replikacijske vilice so odvijanje in sinteza DNK. Sintezo DNK z replikacijsko vilico dosežemo z encimsko DNK polimerazo. DNK polimeraza povezuje baze DNK v pravilnem zaporedju v skladu s teorijo komplementarnih osnov.

Slika 02: Sestavni deli vilic za replikacijo

Za preprečitev zaustavljanja replikacijske vilice obstaja poseben proteinski kompleks, znan kot zaščitni kompleks replikacijske vilice. Glavna funkcija tega kompleksa je ponovna stabilizacija, če replikacijska vilica zaradi kakršnega koli razloga zastane in vključuje usklajevanje sinteze vodilnih in zaostalih niti ter tudi za signalizacijo kontrolne točke podvajanja.

Kakšne so podobnosti med replikacijsko mehurčko in replikacijsko vilico?

• Med podvajanjem DNK lahko opazite mehurček za podvajanje in replikacijo.
• Obe strukturi sta skupni tako za prokariotsko kot evkariontsko podvajanje DNK.
• Obe strukturi pomagata in sprožita podvajanje DNK.

Kakšna je razlika med podvajanjem mehurčka in replikacijske vilice?

Replication Bubble vs Replication Fork
Replikacijski mehurček je opredeljen kot odprtina, ki je prisotna znotraj verige DNA med sprožitvijo replikacije.	Replikacijske vilice so opredeljene kot strukture, ki so prisotne v podvajalnem mehurčku, ki označuje pojav podvajanja.
Prokariontska replikacija
Nastane en podvajalni mehurček.	Oblikuje se ena replikacijska vilica.
Evkariontska replikacija
Nastanejo večkratni mehurčki za razmnoževanje.	Oblikuje se več vilic za razmnoževanje.

Povzetek - Replication Bubble vs Replication Fork

Podvajanje DNK je postopek, pri katerem matični niz DNK ustvari dve identični kopiji samega sebe. Postopek podvajanja je sestavljen iz različnih komponent. Replikacijski mehurček je odprtina verige DNA, kjer poteka začetek replikacije. V evkariotih je večkratnih mehurčkov za razmnoževanje, medtem ko je v prokariotih le en sam replikacijski mehurček. Vsak balon podvajanja vsebuje dve vilici za podvajanje. Replikacijske vilice so opredeljene kot niz beljakovin za replikacijo, opozorjen v dvotirni vilici, ki potrdi začetek procesa podvajanja. Zaščitni kompleks replikcijskih vilic je prisoten, da se lahko ponovno ustali, če vilice za replikacijo zastanejo. Prokarioti vsebujejo en kompleks vilic za replikacijo, medtem ko je v evkariotih več število vilic. To je razlika med podvajalnim mehurčkom in replikacijsko vilico.

Referenca:

1. "Odstranjevanje vilic in kompleks zaščitnih vilic." Nature News, Nature Publishing Group. Na voljo tukaj 
2. "Replikacijski mehurček: Opredelitev in pregled." Study.com, Study.com. Na voljo tukaj 
3. "Molekularni mehanizem podvajanja DNA." Akademija Khan. Na voljo tukaj  

Vljudnost slik:

1.'OSC Microbio 11 02 EukRep'By CNX OpenStax, (CC BY 4.0) prek Commons Wikimedia 
2.'0323 Replikacija DNK na OpenStax (CC BY 4.0) prek Commons Wikimedia