Razmnoževanje DNA - deoksiribonukleinske kisline - se zgodi, preden se celica razdeli, da se zagotovi, da obe celici prejmeta natančno kopijo genetskega materiala staršev. Medtem ko obstaja veliko podobnosti v tem, kako prokariontske in evkariontske celice replicirajo svojo DNA, obstaja več razlike med njimi zaradi različne velikosti in kompleksnosti molekul, vključno s časom, potrebnim za dokončanje Postopek.
Razlike med evkariontskimi in prokariontskimi celicami
Prokariontske celice so precej preproste strukture. Nimajo jedra, organelov in majhne količine DNA v obliki enega samega krožnega kromosoma. Eukariontske celice imajo jedro, več organelov in več DNA, razporejenih v več linearnih kromosomov.
Koraki v replikaciji DNA
Replikacija DNA se začne na določenem mestu molekule DNA, ki se imenuje izvor replikacije. Na začetku encimi sprostijo dvojno vijačnico, tako da so njene komponente dostopne za razmnoževanje. Vsak pramen vijačnice se nato loči od drugega, tako da zdaj neparne podlage služijo kot predloge za nove pramene. Kot osnovni premaz dodamo majhen segment RNA - ribonukleinsko kislino, nato pa lahko nove nukleotidne baze, ki dopolnjujejo neparne baze, sestavimo tako, da ob vsaki matični verigi tvorimo dve hčerinski verigi. Ta sklop se izvede z encimi, imenovanimi DNA polimeraze. Ko je postopek končan, sta nastali dve molekuli DNA, ki sta enaki med seboj in s starševsko molekulo.
Podobnosti med replikacijo prokariontske in evkariontske DNA
Koraki za replikacijo DNA so na splošno enaki za vse prokariontske in evkariontske organizme. Odvijanje DNK se izvede z encimom, imenovanim DNA helikaza. Izdelovanje novih verig DNA vodijo encimi, imenovani polimeraze.
Obe vrsti organizmov sledita tudi vzorcu, imenovanem polkonzervativna replikacija. V tem vzorcu se posamezne verige DNA izdelujejo v različnih smereh, kar ustvarja vodilno in zaostajajočo verigo. Zaostale pramene nastanejo s tvorbo majhnih fragmentov DNA, imenovanih fragmenti Okazaki, ki se na koncu združijo. Obe vrsti organizmov tudi začneta nove verige DNA z majhnim primerjem RNA.
Razlike med replikacijo prokariontske in evkariontske DNA
Razlike med replikacijo prokariontske in evkariontske DNA so v veliki meri povezane s kontrasti v velikosti in kompleksnosti DNA in celic teh organizmov. Povprečna evkariontska celica ima 25-krat več DNA kot prokariontska celica.
V prokariontskih celicah obstaja samo ena izvirna točka, replikacija poteka istočasno v dveh nasprotnih smereh in poteka v celični plazmi celice. Eukariontske celice pa imajo več izvornih točk in uporabljajo enosmerno replikacijo znotraj jedra celice. Prokariontske celice imajo eno ali dve vrsti polimeraz, evkarionti pa štiri ali več.
Tudi pri prokariontskih celicah se replikacija zgodi veliko hitreje kot pri evkariontih. Nekatere bakterije trajajo le 40 minut, medtem ko lahko živalske celice, kot so ljudje, trajajo tudi do 400 ur. Poleg tega imajo evkarionti tudi poseben postopek za razmnoževanje telomerov na koncih svojih kromosomov. Prokarionti s svojimi krožnimi kromosomi nimajo konca za sintezo. Nazadnje, kratka replikacija pri prokariontih se pojavlja skoraj neprekinjeno, vendar se evkariontske celice replicirajo le v fazi S celičnega cikla.