Ключевая разница - пузырь репликации и вилка репликации
Пузырь репликации и вилки репликации - это две структуры, образующиеся во время репликации ДНК, и ключевое различие между пузырем репликации и вилкой репликации заключается в том, что пузырь репликации - это отверстие, присутствующее в цепи ДНК во время инициации репликации, в то время как вилки репликации структуры, присутствующие в пузыре репликации, которые обозначают фактическое возникновение репликации.
В контексте молекулярной биологии репликация ДНК - это процесс, при котором из молекулы ДНК образуются две идентичные копии ДНК. Этот биологический процесс лежит в основе преемственности всех форм жизни и биологической наследственности. Репликация ДНК происходит во всех живых организмах. Процесс репликации состоит из различных методов, ферментов, биологических соединений и структур репликации, которые создаются для инициации репликации и ее обработки. Репликационный пузырь и репликационные вилки - это такие структуры, которые образуются при репликации ДНК. И пузырь репликации, и вилка репликации присутствуют у прокариот и эукариот.
Что такое пузырь репликации?
Репликация ДНК - это процесс, при котором молекула ДНК реплицируется и создает собственную копию. Пузырь репликации рассматривается как отверстие, которое присутствует в цепи ДНК во время инициации репликации. Формирование репликационных пузырей различается у прокариот и эукариот. Прокариоты содержат один пузырь репликации, в то время как эукариоты содержат несколько пузырьков репликации.
Пузырь репликации имеет возможность расти в двух направлениях благодаря наличию вилок репликации. В каждом пузыре репликации есть две вилки репликации. Это точка, где расщепляется двойная спираль родительской ДНК. В контексте эукариотических организмов они содержат настоящее ядро. Эукариотическая ДНК линейна. По этой причине репликация происходит в нескольких местах, что приводит к появлению нескольких пузырей репликации.
Функционирование репликационного пузыря происходит с помощью фермента ДНК-хеликазы, который разрывает водородные связи, присутствующие между азотистыми основаниями двух цепей родительской ДНК. Белки, связывающие одну цепь, присоединяются к отделенным цепям родительской ДНК, чтобы предотвратить повторное образование водородных связей.
Рисунок 01: Репликационные пузыри эукариотической ДНК
Разрыв водородных связей между двумя нитями приводит к расслаблению двойной спирали, а также к нарастанию напряжения дальше по молекуле из-за раскручивания. Фермент топоизомераза участвует в разрыве фосфодиэфирных связей двойной спирали ниже по течению от репликационного пузыря, что снимает напряжение в этих областях за счет немедленного повторного присоединения.
Что такое вилка репликации?
В контексте клеточного цикла репликация ДНК происходит в фазе S. Процесс начинается с последовательностей ДНК, которые заранее определены и называются источниками репликации. В этих областях образуются репликационные пузыри, которые запускают репликацию ДНК. Ранее упоминалось, что каждый пузырь репликации содержит две вилки репликации. Когда запускается репликация ДНК, белки репликации организуются в структуру, напоминающую двухконечную вилку. Из-за формирования такой структуры это называется вилкой репликации. Эти белки репликации координируют весь процесс репликации ДНК.
ДНК-хеликаза раскручивает двухцепочечную родительскую ДНК на две одинарные нити, разрывая водородные связи, соединяющие азотистые основания двух цепей. Это происходит перед вилкой репликации и создает одноцепочечную ДНК.
Основными функциями вилки репликации являются раскручивание ДНК и синтез ДНК. Синтез ДНК репликационной вилкой осуществляется с помощью фермента ДНК-полимеразы. ДНК-полимераза связывает основания ДНК в правильной последовательности в соответствии с теорией комплементарного спаривания оснований.
Рисунок 02: Компоненты вилки репликации
Для предотвращения остановки репликационной вилки существует специальный белковый комплекс, известный как комплекс защиты репликационной вилки. Основная функция этого комплекса заключается в повторной стабилизации, если репликационная вилка остановлена по какой-либо причине, и он участвует в координации синтеза ведущих и отстающих цепей, а также в передаче сигналов контрольных точек репликации.
Каковы сходства между пузырем репликации и вилкой репликации?
- Во время репликации ДНК можно увидеть как пузырь репликации, так и вилку репликации.
- Обе структуры являются общими как для прокариотической, так и для эукариотической репликации ДНК.
- Обе структуры помогают и запускают репликацию ДНК.
В чем разница между пузырем репликации и вилкой репликации?
Пузырь репликации против вилки репликации |
|
| Репликационный пузырь определяется как отверстие, которое присутствует в цепи ДНК во время инициации репликации. | Вилка репликации определяется как структуры, присутствующие в пузыре репликации, который обозначает возникновение репликации. |
| Прокариотическая репликация | |
| Формируется один пузырь репликации. | Формируется одна репликационная вилка. |
| Эукариотическая репликация | |
| Формируются множественные пузыри репликации. | Формируются множественные вилки репликации. |
Резюме – Пузырь репликации против вилки репликации
Репликация ДНК - это процесс, при котором исходная цепь ДНК дает две идентичные копии самой себя. Процесс репликации состоит из различных компонентов. Репликационный пузырь - это отверстие в цепи ДНК, в котором происходит инициация репликации. У эукариот присутствует несколько пузырьков репликации, тогда как у прокариот присутствует только один пузырь репликации. Каждый пузырь репликации содержит две вилки репликации. Репликационная вилка определяется как набор репликационных белков, предупрежденных в двунаправленной вилке, которая подтверждает начало процесса репликации. Комплекс защиты вилки репликации присутствует для повторной стабилизации, если вилка репликации застопорилась. Прокариоты содержат один комплекс репликационных вилок, тогда как у эукариот их несколько. В этом разница между пузырем репликации и вилкой репликации.
