Replikasi DNA – asam deoksiribonukleat – terjadi sebelum sel membelah untuk memastikan bahwa kedua sel menerima salinan yang tepat dari materi genetik induknya. Meskipun ada banyak kesamaan dalam cara sel prokariotik dan eukariotik mereplikasi DNA mereka, ada beberapa: perbedaan di antara mereka, karena ukuran dan kompleksitas molekul yang berbeda, termasuk waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikannya proses.
Perbedaan Antara Sel Eukariotik dan Prokariotik
Sel prokariotik memiliki struktur yang cukup sederhana. Mereka tidak memiliki nukleus, tidak ada organel dan sejumlah kecil DNA dalam bentuk kromosom tunggal melingkar. Sel eukariotik di sisi lain, memiliki nukleus, banyak organel dan lebih banyak DNA yang tersusun dalam banyak kromosom linier.
Langkah-langkah dalam Replikasi DNA
Replikasi DNA dimulai pada tempat tertentu pada molekul DNA yang disebut asal replikasi. Pada awalnya, enzim melepaskan heliks ganda sehingga komponennya dapat diakses untuk replikasi. Setiap helai heliks kemudian terpisah dari yang lain, memperlihatkan basa yang sekarang tidak berpasangan untuk berfungsi sebagai templat untuk untaian baru. Segmen kecil RNA – asam ribonukleat – ditambahkan sebagai primer, kemudian basa nukleotida baru yang melengkapi basa yang tidak berpasangan dapat dirakit untuk membentuk dua untai anak di sebelah setiap untai induk. Perakitan ini dilakukan dengan enzim yang disebut DNA polimerase. Ketika proses selesai, dua molekul DNA telah terbentuk identik satu sama lain dan dengan molekul induk.
Persamaan Replikasi DNA Prokariotik dan Eukariotik
Langkah-langkah untuk replikasi DNA umumnya sama untuk semua organisme prokariotik dan eukariotik. Unwinding DNA dilakukan oleh enzim bernama DNA helicase. Pembuatan untaian DNA baru diatur oleh enzim yang disebut polimerase.
Kedua jenis organisme juga mengikuti pola yang disebut replikasi semi-konservatif. Dalam pola ini, untaian DNA individu diproduksi dalam arah yang berbeda, menghasilkan untai terkemuka dan tertinggal. Untaian tertinggal dibuat oleh produksi fragmen DNA kecil yang disebut fragmen Okazaki yang akhirnya bergabung bersama. Kedua jenis organisme juga memulai untaian DNA baru dengan primer kecil RNA.
Perbedaan Replikasi DNA Prokariotik dan Eukariotik
Perbedaan antara replikasi DNA prokariotik dan eukariotik sebagian besar terkait dengan kontras dalam ukuran dan kompleksitas DNA dan sel-sel organisme ini. Rata-rata sel eukariotik memiliki DNA 25 kali lebih banyak daripada sel prokariotik.
Pada sel prokariotik, hanya ada satu titik asal, replikasi terjadi dalam dua arah yang berlawanan secara bersamaan, dan terjadi di sitoplasma sel. Sel eukariotik di sisi lain, memiliki banyak titik asal, dan menggunakan replikasi searah dalam inti sel. Sel prokariotik memiliki satu atau dua jenis polimerase, sedangkan eukariota memiliki empat atau lebih.
Replikasi juga terjadi pada tingkat yang jauh lebih cepat pada sel prokariotik, daripada pada eukariota. Beberapa bakteri hanya membutuhkan waktu 40 menit, sedangkan sel hewan seperti manusia bisa memakan waktu hingga 400 jam. Selain itu, eukariota juga memiliki proses yang berbeda untuk mereplikasi telomer di ujung kromosom mereka. Dengan kromosom melingkar mereka, prokariota tidak memiliki ujung untuk disintesis. Terakhir, replikasi singkat pada prokariota terjadi hampir terus menerus, tetapi sel eukariotik hanya mengalami replikasi DNA selama fase S dari siklus sel.