Ключова разлика – балон за репликация срещу вилка за репликация
Репликационният балон и репликационните вилици са две структури, образувани по време на репликацията на ДНК и ключовата разлика между репликационния балон и репликационната вилка е, че репликационният балон е отвор, присъстващ в ДНК веригата по време на инициирането на репликацията, докато репликационните вилици са структури, присъстващи в балончето за репликация, които обозначават действителното възникване на репликация.
В контекста на молекулярната биология репликацията на ДНК е процес, при който две идентични копия на ДНК се произвеждат от една ДНК молекула. Този биологичен процес е в основата на непрекъснатостта на всички форми на живот и биологичното наследство. Репликацията на ДНК се случва във всички живи организми. Процесът на репликация се състои от различни техники, ензими, биологични съединения и репликационни структури, които се установяват, за да инициират репликацията и да я обработват. Репликационният балон и репликационните вилици са такива структури, които се образуват по време на репликацията на ДНК. И репликационният мехур, и репликационната вилица присъстват в прокариотите и еукариотите.
Какво е репликационен балон?
ДНК репликацията е процес, при който една ДНК молекула се репликира и прави копие на себе си. Репликационният балон се счита за отвор, който присъства в ДНК веригата по време на започването на репликацията. Образуването на репликационни мехурчета варира при прокариотите и еукариотите. Прокариотите съдържат един балон за репликация, докато еукариотите съдържат множество мехурчета за репликация.
Балонът за репликация има способността да расте в две посоки поради наличието на разклонения за репликация. Във всеки балон за репликация има две вилици за репликация. Това е точката, в която двойната спирала на родителската ДНК се разделя. В контекста на еукариотните организми те съдържат истинско ядро. Еукариотната ДНК е линейна. Поради тази причина репликацията се извършва на множество места, което води до наличието на множество мехурчета за репликация.
Функционирането на репликационния балон се осъществява с ензима ДНК хеликаза, който разкъсва водородните връзки между азотните основи на двете родителски ДНК вериги. Едноверижните свързващи протеини са прикрепени към разделените родителски ДНК вериги, за да предотвратят реформирането на водородните връзки.
Фигура 01: Репликационни мехурчета на еукариотна ДНК
Разкъсването на водородните връзки между двете вериги води до отпускане на двойната спирала и също до натрупване на напрежение по-надолу в молекулата поради размотаване. Ензимът топоизомераза включва разкъсването на фосфодиестерните връзки на двойната спирала по-надолу от репликационния балон, което облекчава напрежението в тези региони чрез незабавно повторно свързване.
Какво е Replication Fork?
В контекста на клетъчния цикъл репликацията на ДНК се случва в S фазата. Процесът започва с ДНК последователности, които са предварително дефинирани и се наричат като произход на репликация. В тези региони се образуват репликационни мехурчета, които задействат репликацията на ДНК. По-рано беше споменато, че всеки балон за репликация съдържа две вилици за репликация. Когато репликацията на ДНК се задейства, репликационните протеини се организират в структура, която наподобява двузъба вилица. Поради образуването на такава структура, това се нарича вилица за репликация. Тези репликационни протеини координират целия процес на репликация на ДНК.
ДНК хеликазата развива двойноверижната родителска ДНК в две единични вериги, като разкъсва водородните връзки, свързващи азотните основи на двете вериги. Това се случва пред вилицата за репликация и създава едноверижна ДНК.
Основните функции на репликационната вилка са размотаване на ДНК и синтез на ДНК. Синтезът на ДНК чрез репликационната вилица се постига с ензима ДНК полимераза. ДНК полимеразата свързва ДНК базите в правилната последователност според теорията за комплементарното сдвояване на бази.
Фигура 02: Компоненти на вилицата за репликация
За да се предотврати спирането на вилицата за репликация, има специален протеинов комплекс, известен като комплекс за защита на вилицата за репликация. Основната функция на този комплекс е да рестабилизира, ако вилицата за репликация е спряла поради някаква причина и включва координирането на синтеза на водещи и изоставащи нишки, а също и сигнализиране на контролна точка на репликация.
Какви са приликите между балончето за репликация и вилицата за репликация?
- Както репликационен балон, така и репликационна вилка могат да се видят по време на репликацията на ДНК.
- И двете структури са общи както за прокариотната, така и за еукариотната репликация на ДНК.
- И двете структури помагат и задействат репликацията на ДНК.
Каква е разликата между репликационен балон и репликационен форк?
Репликационен балон срещу репликационен форк |
|
| Репликационният балон се дефинира като отвор, който присъства в ДНК веригата по време на започване на репликацията. | Разклонението за репликация се дефинира като структури, които присъстват в балончето за репликация, което обозначава появата на репликация. |
| Прокариотна репликация | |
| Оформя се един балон за репликация. | Създава се една вилка за репликация. |
| Еукариотна репликация | |
| Формират се множество мехурчета за репликация. | Формират се множество разклонения за репликация. |
Резюме – Репликационен балон срещу репликационен форк
ДНК репликацията е процес, при който родителската ДНК верига дава две идентични копия на себе си. Процесът на репликация се състои от различни компоненти. Репликационният балон е отвор на ДНК веригата, където се извършва инициирането на репликацията. При еукариотите присъстват множество мехурчета за репликация, докато при прокариотите присъства само един балон за репликация. Всеки балон за репликация съдържа две вилици за репликация. Репликационната вилица се дефинира като набор от репликационни протеини, предупредени в двустранна вилица, която потвърждава започването на процеса на репликация. Комплексът за защита на вилицата за репликация присъства, за да се стабилизира отново, ако вилицата за репликация е в застой. Прокариотите съдържат единичен комплекс от вилица за репликация, докато при еукариотите има няколко броя вилици. Това е разликата между репликационен балон и репликационен форк.
