Nøgleforskel – replikeringsboble vs replikeringsgaffel
Replikationsboble og replikationsgafler er to strukturer dannet under DNA-replikationen, og den vigtigste forskel mellem replikationsboble og replikationsgaffel er, at replikationsboblen er en åbning, der er til stede i DNA-strengen under initieringen af replikationen, mens replikationsgaflerne er strukturer til stede i replikationsboblen, der angiver den faktiske forekomst af replikation.
I forbindelse med molekylærbiologi er DNA-replikation en proces, hvor to identiske kopier af DNA fremstilles fra et DNA-molekyle. Denne biologiske proces er grundlaget for kontinuitet i alle livsformer og biologisk arv. DNA-replikation forekommer i alle levende organismer. Replikationsprocessen består af forskellige teknikker, enzymer, biologiske forbindelser og replikationsstrukturer, der er ved at blive etableret for at starte replikation og behandle den. Replikationsboblen og replikationsgaflerne er sådanne strukturer, der dannes under DNA-replikation. Både replikationsboble og replikationsgaffel er til stede i prokaryoter og eukaryoter.
Hvad er replikeringsboble?
DNA-replikation er en proces, hvor et DNA-molekyle replikerer og laver en kopi af sig selv. Replikationsboblen betragtes som den åbning, der er til stede i DNA-strengen under påbegyndelsen af replikation. Dannelsen af replikationsbobler varierer i prokaryoter og eukaryoter. Prokaryoter indeholder en enkelt replikationsboble, mens eukaryoter indeholder flere replikationsbobler.
Replikeringsboblen har evnen til at vokse i to retninger på grund af tilstedeværelsen af replikationsgafler. I hver replikeringsboble er der to replikationsgafler. Dette er det punkt, hvor forældrenes DNA-dobbelthelix deler sig. I forbindelse med eukaryote organismer indeholder de en ægte kerne. Det eukaryote DNA er lineært. På grund af denne grund forekommer replikationen flere steder, hvilket resulterer i tilstedeværelsen af flere replikeringsbobler.
Replikationsboblens funktion sker med enzymet DNA-helicase, der bryder hydrogenbindingerne, der er til stede mellem de nitrogenholdige baser i de to forældre-DNA-strenge. Enkeltstrengsbindende proteiner er knyttet til de adskilte forældre-DNA-strenge for at forhindre reformering af hydrogenbindinger.
Figur 01: Replikationsbobler af eukaryotisk DNA
Brydningen af hydrogenbindinger mellem de to strenge resulterer i afslapning af den dobbelte helix og også opbygning af spændinger længere nede i molekylet på grund af afvikling. Enzymet topoisomerase involverer at bryde phosphodiester-bindingerne af den dobbelte helix længere nedstrøms for replikationsboblen, hvilket afhjælper spændingen i disse områder gennem øjeblikkelig genbinding.
Hvad er Replication Fork?
I sammenhæng med cellecyklussen sker DNA-replikation i S-fasen. Processen starter med DNA-sekvenser, der er foruddefinerede og betegnes som replikationsorigin. I disse regioner dannes replikationsbobler, som udløser DNA-replikation. Det blev tidligere nævnt, at hver replikationsboble indeholder to replikationsgafler. Når DNA-replikation udløses, organiserer replikationsproteiner sig i en struktur, der ligner en to-benet gaffel. På grund af dannelsen af en sådan struktur betegnes dette som replikationsgaffel. Disse replikationsproteiner koordinerer hele processen med DNA-replikation.
DNA-helicase afvikler det dobbeltstrengede forældre-DNA til to enkeltstrenge ved at bryde hydrogenbindingerne, der forbinder de nitrogenholdige baser i de to strenge. Dette sker foran replikationsgaffelen og skaber enkeltstrenget DNA.
Replikationsgaffelens hovedfunktioner er DNA-afvikling og DNA-syntese. DNA-syntese ved replikationsgaffelen opnås med enzymet DNA-polymerase. DNA-polymerase forbinder DNA-baser i den korrekte sekvens ifølge komplementær baseparringsteori.
Figur 02: Replikeringsgaffelkomponenter
For at forhindre, at replikationsgaflen går i stå, er der et særligt proteinkompleks kendt som replikationsgaffelbeskyttelseskompleks. Hovedfunktionen af dette kompleks er at re-stabilisere, hvis replikationsgaflen er gået i stå på grund af en eller anden grund, og det involverer i koordineringen af syntesen af førende og efterslæbende strenge og også i replikationskontrolpunktsignalering.
Hvad er lighederne mellem replikeringsboble og replikeringsgaffel?
- Både replikationsboble og replikationsgaffel kan ses under DNA-replikationen.
- Begge strukturer er fælles for både prokaryot og eukaryot DNA-replikation.
- Begge strukturer hjælper og udløser DNA-replikationen.
Hvad er forskellen mellem replikeringsboble og replikeringsgaffel?
Replication Bubble vs Replication Fork |
|
| Replikationsboble er defineret som en åbning, der er til stede i DNA-strengen under påbegyndelsen af replikation. | Replikationsgaffel er defineret som strukturer, der er til stede i replikationsboblen, der angiver forekomsten af replikation. |
| Prokaryot replikering | |
| Der dannes én replikeringsboble. | Én replikeringsgaffel er dannet. |
| Eukaryot replikering | |
| Der dannes flere replikeringsbobler. | Der dannes flere replikeringsgafler. |
Opsummering – Replikeringsboble vs replikeringsgaffel
DNA-replikation er en proces, hvor en overordnet DNA-streng giver to identiske kopier af sig selv. Replikationsprocessen består af forskellige komponenter. Replikationsboble er en åbning af DNA-strengen, hvor initiering af replikation finder sted. I eukaryoter er flere replikationsbobler til stede, mens der i prokaryoter kun er en enkelt replikationsboble til stede. Hver replikeringsboble indeholder to replikeringsgafler. En replikationsgaffel er defineret som et sæt replikationsproteiner, der advares i en to-benet gaffel, der bekræfter påbegyndelsen af replikationsprocessen. Replikationsgaffelbeskyttelseskomplekset er til stede for at restabilisere, hvis replikeringsgaffelen går i stå. Prokaryoter indeholder et enkelt replikationsgaffelkompleks, mens der i eukaryoter er flere antal gafler. Dette er forskellen mellem replikeringsboble og replikeringsgaffel.
