Репликација ДНК - деоксирибонуклеинске киселине - се дешава пре него што се ћелија подели како би се осигурало да обе ћелије добију тачну копију генетског материјала родитеља. Иако постоји много сличности у томе како прокариотске и еукариотске ћелије реплицирају своју ДНК, постоји неколико разлике између њих, због различите величине и сложености молекула, укључујући време потребно за завршетак процес.
Разлике између еукариотских и прокариотских ћелија
Прокариотске ћелије су прилично једноставне грађе. Немају језгро, органеле и малу количину ДНК у облику једног кружног хромозома. С друге стране, еукариотске ћелије имају језгро, више органела и више ДНК распоређених у више линеарних хромозома.
Кораци у репликацији ДНК
Репликација ДНК почиње на одређеном месту на молекулу ДНК које се назива порекло репликације. У почетку ензими одмотавају двоструку завојницу чинећи његове компоненте доступним за репликацију. Сваки прамен завојнице се затим одваја од другог, излажући сада неспарене базе како би послужили као предлошци за нове праменове. Мали праг РНК - рибонуклеинска киселина - додаје се као прајмер, а затим се нове нуклеотидне базе које допуњују неспарене базе могу саставити тако да формирају две ћерке уз сваки родитељски ланац. Овај склоп се постиже ензимима који се називају ДНК полимеразе. Када је процес завршен, формирана су два молекула ДНК идентична једни другима и родитељским молекулима.
Сличности између репликације прокариотске и еукариотске ДНК
Кораци за репликацију ДНК су углавном исти за све прокарионтске и еукариотске организме. Одмотавање ДНК се постиже ензимом названим ДНК хеликаза. Израду нових ДНК ланаца организују ензими звани полимеразе.
Обе врсте организама такође следе образац који се назива полуконзервативна репликација. Према овом обрасцу, појединачни ланци ДНК производе се у различитим правцима, производећи водећи и заостали ланац. Заостале нити настају стварањем малих фрагмената ДНК названих Оказаки фрагменти који се на крају спајају. Обе врсте организама такође започињу нове ланце ДНК малим прајмером РНК.
Разлике између репликације прокариотске и еукариотске ДНК
Разлике између репликације прокариотске и еукариотске ДНК углавном су повезане са контрастима у величини и сложености ДНК и ћелија ових организама. Просечна еукариотска ћелија има 25 пута више ДНК од прокариотске ћелије.
У прокариотским ћелијама постоји само једна тачка порекла, репликација се истовремено одвија у два супротна смера и одвија се у ћелијској цитоплазми. Еукариотске ћелије, с друге стране, имају више тачака порекла и користе једносмерну репликацију унутар језгра ћелије. Прокариотске ћелије поседују једну или две врсте полимераза, док еукариоти имају четири или више.
Репликација се такође дешава много брже у прокариотским ћелијама, него у еукариотима. Неким бактеријама треба само 40 минута, док животињским ћелијама попут људи може бити потребно и до 400 сати. Поред тога, еукариоти такође имају посебан процес репликације теломера на крајевима својих хромозома. Са својим кружним хромозомима, прокарионти немају крајеве за синтезу. И на крају, кратка репликација код прокариота се дешава готово непрекидно, али еукариотске ћелије се подвргавају репликацији ДНК само током С-фазе ћелијског циклуса.