Nøkkelforskjell – replikeringsboble vs replikeringsgaffel
Replikasjonsboble og replikasjonsgafler er to strukturer som dannes under DNA-replikasjonen, og den viktigste forskjellen mellom replikasjonsboble og replikasjonsgaffel er at replikasjonsboblen er en åpning i DNA-tråden under initieringen av replikasjonen mens replikasjonsgafler er strukturer i replikeringsboblen som angir den faktiske forekomsten av replikering.
I sammenheng med molekylærbiologi er DNA-replikasjon en prosess der to identiske kopier av DNA produseres fra et DNA-molekyl. Denne biologiske prosessen er grunnlaget for kontinuitet i alle livsformer og biologisk arv. DNA-replikasjon forekommer i alle levende organismer. Replikasjonsprosessen består av forskjellige teknikker, enzymer, biologiske forbindelser og replikasjonsstrukturer som etableres for å starte replikasjon og behandle den. Replikasjonsboblen og replikasjonsgaflene er slike strukturer som dannes under DNA-replikasjon. Både replikasjonsboble og replikasjonsgaffel finnes i prokaryoter og eukaryoter.
Hva er replikeringsboble?
DNA-replikasjon er en prosess der et DNA-molekyl replikerer og lager en kopi av seg selv. Replikasjonsboblen betraktes som åpningen som er tilstede i DNA-tråden under initieringen av replikasjonen. Dannelsen av replikasjonsbobler varierer i prokaryoter og eukaryoter. Prokaryoter inneholder en enkelt replikasjonsboble mens eukaryoter inneholder flere replikasjonsbobler.
Replikeringsboblen har evnen til å vokse i to retninger på grunn av tilstedeværelsen av replikeringsgafler. I hver replikeringsboble er det to replikeringsgafler. Dette er punktet der foreldrenes DNA-dobbelthelix deler seg. I sammenheng med eukaryote organismer inneholder de en ekte kjerne. Det eukaryote DNA er lineært. På grunn av denne grunn skjer replikeringen på flere steder som resulterer i tilstedeværelse av flere replikeringsbobler.
Funksjonen til replikasjonsboblen skjer med enzymet DNA-helikase som bryter hydrogenbindingene som er tilstede mellom nitrogenbasene til de to foreldre-DNA-trådene. Enkeltstrengsbindende proteiner er festet til de separerte parentale DNA-trådene for å forhindre reformering av hydrogenbindinger.
Figur 01: Replikasjonsbobler av eukaryotisk DNA
Brukking av hydrogenbindinger mellom de to trådene resulterer i avslapning av dobbelthelixen og også oppbygging av spenning lenger ned i molekylet på grunn av avvikling. Enzymet topoisomerase involverer i å bryte fosfodiesterbindingene til dobbelthelixen lenger nedstrøms for replikasjonsboblen som lindrer spenningen i disse områdene gjennom umiddelbar gjenfesting.
Hva er Replication Fork?
I sammenheng med cellesyklusen skjer DNA-replikasjon i S-fasen. Prosessen starter med DNA-sekvenser som er forhåndsdefinert og betegnes som replikasjonsorigo. I disse områdene dannes det replikasjonsbobler som utløser DNA-replikasjon. Det ble tidligere nevnt at hver replikeringsboble inneholder to replikeringsgafler. Når DNA-replikasjon utløses, organiserer replikasjonsproteiner seg i en struktur som ligner en todelt gaffel. På grunn av dannelsen av en slik struktur, kalles dette replikasjonsgaffel. Disse replikasjonsproteinene koordinerer hele prosessen med DNA-replikasjon.
DNA-helikase avvikler det dobbelttrådete foreldre-DNAet til to enkelttråder ved å bryte hydrogenbindingene som forbinder nitrogenbasene til de to strengene. Dette skjer foran replikasjonsgaffelen og skaper enkelttrådet DNA.
De viktigste funksjonene til replikasjonsgaffelen er DNA-avvikling og DNA-syntese. DNA-syntese ved replikasjonsgaffelen oppnås med enzymet DNA-polymerase. DNA-polymerase kobler DNA-baser i riktig sekvens i henhold til komplementær baseparingsteori.
Figur 02: Replikeringsgaffelkomponenter
For å forhindre at replikeringsgaffelen stopper opp, er det et spesielt proteinkompleks kjent som replikasjonsgaffelbeskyttelseskompleks. Hovedfunksjonen til dette komplekset er å re-stabilisere hvis replikeringsgaffelen stopper på grunn av en eller annen grunn, og det involverer koordinering av syntesen av ledende og etterslepende tråder og også i replikeringssjekkpunktsignalering.
Hva er likhetene mellom replikeringsboble og replikeringsgaffel?
- Både replikasjonsboble og replikasjonsgaffel kan sees under DNA-replikasjonen.
- Begge strukturer er felles for både prokaryot og eukaryot DNA-replikasjon.
- Begge strukturer hjelper og utløser DNA-replikasjonen.
Hva er forskjellen mellom replikeringsboble og replikeringsgaffel?
Replication Bubble vs Replication Fork |
|
| Replikasjonsboble er definert som en åpning som er tilstede i DNA-tråden under initiering av replikasjon. | Replikasjonsgaffel er definert som strukturer som er tilstede i replikeringsboblen som angir forekomsten av replikering. |
| Prokaryotisk replikering | |
| Én replikeringsboble er dannet. | En replikeringsgaffel er dannet. |
| Eukaryot replikering | |
| Det dannes flere replikeringsbobler. | Flere replikeringsgafler dannes. |
Summary – Replikeringsboble vs replikeringsgaffel
DNA-replikasjon er en prosess der en overordnet DNA-streng gir to identiske kopier av seg selv. Replikeringsprosessen består av forskjellige komponenter. Replikasjonsboble er en åpning av DNA-strengen hvor initiering av replikasjon finner sted. I eukaryoter er flere replikasjonsbobler til stede mens i prokaryoter er bare en enkelt replikasjonsboble til stede. Hver replikeringsboble inneholder to replikeringsgafler. En replikasjonsgaffel er definert som et sett med replikasjonsproteiner advart i en todelt gaffel som bekrefter initieringen av replikasjonsprosessen. Replikeringsgaffelbeskyttelseskomplekset er til stede for å restabilisere hvis replikeringsgaffelen stopper. Prokaryoter inneholder et enkelt replikasjonsgaffelkompleks, mens det i eukaryoter er flere antall gafler. Dette er forskjellen mellom replikeringsboble og replikeringsgaffel.
