DNS replikācija - dezoksiribonukleīnskābe - notiek pirms šūnas dalīšanās, lai nodrošinātu, ka abas šūnas saņem precīzu vecāku ģenētiskā materiāla kopiju. Lai gan prokariotu un eikariotu šūnas atkārto savu DNS, ir daudz līdzību, tomēr ir vairākas atšķirības starp tām molekulu atšķirīgā lieluma un sarežģītības dēļ, ieskaitot laiku, kas vajadzīgs, lai pabeigtu process.
Atšķirības starp eikariotu un prokariotu šūnām
Prokariotu šūnas ir diezgan vienkāršas struktūras. Viņiem nav kodola, nav organoīdu un neliels daudzums DNS vienas, apaļas hromosomas formā. No otras puses, eikariotu šūnās ir kodols, vairāki organelli un vairāk DNS, kas izvietoti vairākās, lineārās hromosomās.
DNS replikācijas posmi
DNS replikācija sākas noteiktā DNS molekulas vietā, ko sauc par replikācijas sākumu. Izcelsmes laikā fermenti atritina dubulto spirāli, padarot tās komponentus pieejamus replikācijai. Katra spirāles šķipsna atdalās no otras, pakļaujot tagad nesapārotos pamatus, kas kalpo kā veidnes jauniem pavedieniem. Kā grunts tiek pievienots neliels RNS segments - ribonukleīnskābe, pēc tam var samontēt jaunas nukleotīdu bāzes, kas papildina nesavienotās bāzes, lai izveidotu divus meitas pavedienus blakus katrai vecākajai virknei. Šī montāža tiek veikta ar fermentiem, ko sauc par DNS polimerāzēm. Kad process ir pabeigts, ir izveidotas divas DNS molekulas, kas ir identiskas viena otrai un pamatmolekulai.
Līdzības starp prokariotu un eikariotu DNS replikāciju
DNS replikācijas darbības visiem prokariotu un eikariotu organismiem parasti ir vienādas. DNS attīšana tiek veikta ar fermentu ar nosaukumu DNS helikāze. Jaunu DNS virkņu ražošanu organizē fermenti, ko sauc par polimerāzēm.
Abi organismu tipi arī seko modelim, ko sauc par daļēji konservatīvu replikāciju. Šajā modelī atsevišķie DNS pavedieni tiek ražoti dažādos virzienos, veidojot vadošo un atpaliekošo virkni. Atpaliekošos pavedienus rada nelielu DNS fragmentu, ko sauc par Okazaki fragmentiem, ražošana, kas galu galā tiek savienoti kopā. Abi organismu veidi arī sāk jaunus DNS pavedienus ar nelielu RNS grunti.
Atšķirības starp prokariotu un eikariotu DNS replikāciju
Atšķirības starp prokariotu un eikariotu DNS replikāciju lielā mērā ir saistītas ar šo organismu DNS un šūnu lieluma un sarežģītības kontrastiem. Vidējā eikariotu šūnā DNS ir 25 reizes vairāk nekā prokariotu šūnās.
Prokariotu šūnās ir tikai viens sākuma punkts, replikācija notiek vienlaikus divos pretējos virzienos un notiek šūnu citoplazmā. No otras puses, eikariotu šūnām ir vairāki sākuma punkti, un šūnas kodolā tiek izmantota vienvirziena replikācija. Prokariotu šūnās ir viena vai divu veidu polimerāzes, savukārt eikariotos ir četri vai vairāk.
Replikācija notiek daudz ātrāk arī prokariotu šūnās nekā eikariotos. Dažām baktērijām ir nepieciešamas tikai 40 minūtes, savukārt dzīvnieku šūnas, piemēram, cilvēki, var ilgt līdz pat 400 stundām. Turklāt eikariotiem ir arī atšķirīgs process telomeru replikācijai to hromosomu galos. Ar apļveida hromosomām prokariotiem nav sintezēšanas galu. Visbeidzot, īsa replikācija prokariotos notiek gandrīz nepārtraukti, bet eikariotu šūnas DNS replikējas tikai šūnu cikla S fāzes laikā.
