nyckelskillnad – replikeringsbubbla vs replikeringsgaffel
Replikeringsbubbla och replikationsgafflar är två strukturer som bildas under DNA-replikeringen och den viktigaste skillnaden mellan replikeringsbubblan och replikationsgaffeln är att replikeringsbubblan är en öppning som finns i DNA-strängen under initieringen av replikeringen medan replikationsgafflarna är strukturer som finns i replikeringsbubblan som anger den faktiska förekomsten av replikering.
I samband med molekylärbiologi är DNA-replikation en process där två identiska kopior av DNA produceras från en DNA-molekyl. Denna biologiska process är grunden för kontinuitet i alla livsformer och biologiskt arv. DNA-replikation förekommer i alla levande organismer. Replikationsprocessen består av olika tekniker, enzymer, biologiska föreningar och replikationsstrukturer som håller på att etableras för att initiera replikation och bearbeta den. Replikationsbubblan och replikationsgafflarna är sådana strukturer som bildas under DNA-replikation. Både replikeringsbubblan och replikationsgaffeln finns i prokaryoter och eukaryoter.
Vad är replikeringsbubbla?
DNA-replikation är en process där en DNA-molekyl replikerar och gör en kopia av sig själv. Replikeringsbubblan betraktas som den öppning som finns i DNA-strängen under initieringen av replikationen. Bildandet av replikationsbubblor varierar i prokaryoter och eukaryoter. Prokaryoter innehåller en enda replikeringsbubbla medan eukaryoter innehåller flera replikeringsbubblor.
Replikeringsbubblan har förmågan att växa i två riktningar på grund av närvaron av replikeringsgafflar. I varje replikeringsbubbla finns två replikeringsgafflar. Detta är punkten där föräldra-DNA-dubbelhelixen delar sig. I samband med eukaryota organismer innehåller de en verklig kärna. Det eukaryota DNA är linjärt. På grund av denna anledning sker replikeringen på flera platser som resulterar i närvaro av flera replikeringsbubblor.
Replikationsbubblans funktion sker med enzymet DNA-helikas som bryter de vätebindningar som finns mellan kvävebaserna i de två parentala DNA-strängarna. Enkelsträngsbindande proteiner fästs till de separerade moder-DNA-strängarna för att förhindra reformering av vätebindningar.
Figur 01: Replikeringsbubblor av eukaryot DNA
Avbrytningen av vätebindningar mellan de två strängarna resulterar i avslappning av den dubbla helixen och även uppbyggnad av spänningar längre ner i molekylen på grund av avlindning. Enzymet topoisomeras involverar att bryta fosfodiesterbindningarna i dubbelspiralen längre nedströms replikeringsbubblan som lindrar spänningen i dessa regioner genom omedelbar återanslutning.
Vad är Replication Fork?
I samband med cellcykeln sker DNA-replikation i S-fasen. Processen börjar med DNA-sekvenser som är fördefinierade och betecknas som replikationsursprung. I dessa regioner bildas replikationsbubblor som utlöser DNA-replikation. Det nämndes tidigare att varje replikeringsbubbla innehåller två replikeringsgafflar. När DNA-replikation utlöses organiseras replikationsproteiner i en struktur som liknar en tvådelad gaffel. På grund av bildandet av en sådan struktur kallas detta replikationsgaffel. Dessa replikationsproteiner koordinerar hela processen med DNA-replikation.
DNA-helikas lindar upp det dubbelsträngade föräldra-DNA:t till två enkelsträngar genom att bryta vätebindningarna som länkar samman de två strängarnas kvävebaser. Detta sker framför replikationsgaffeln och skapar enkelsträngat DNA.
Replikationsgaffelns huvudfunktioner är DNA-avveckling och DNA-syntes. DNA-syntes genom replikationsgaffeln uppnås med enzymet DNA-polymeras. DNA-polymeras länkar DNA-baser i korrekt sekvens enligt komplementär basparningsteori.
Figur 02: Replikeringsgaffelkomponenter
För att förhindra att replikeringsgaffeln stannar, finns det ett speciellt proteinkomplex som kallas replikationsgaffelskyddskomplex. Huvudfunktionen för detta komplex är att återstabilisera om replikeringsgaffeln stannar på grund av någon anledning och det involverar i koordineringen av syntesen av ledande och eftersläpande strängar och även i replikeringskontrollpunktssignalering.
Vilka är likheterna mellan replikeringsbubbla och replikeringsgaffel?
- Både replikeringsbubblan och replikationsgaffeln kan ses under DNA-replikeringen.
- Båda strukturerna är gemensamma för både prokaryotisk och eukaryot DNA-replikation.
- Båda strukturerna hjälper och utlöser DNA-replikationen.
Vad är skillnaden mellan replikeringsbubbla och replikeringsgaffel?
Replication Bubble vs Replication Fork |
|
| Replikationsbubbla definieras som en öppning som finns i DNA-strängen under initieringen av replikationen. | Replikeringsgaffel definieras som strukturer som finns i replikeringsbubblan som anger förekomsten av replikering. |
| Prokaryotisk replikering | |
| En replikeringsbubbla bildas. | En replikeringsgaffel bildas. |
| Eukaryotisk replikering | |
| Flera replikeringsbubblor bildas. | Flera replikeringsgafflar bildas. |
Sammanfattning – Replikeringsbubbla vs replikeringsgaffel
DNA-replikation är en process där en moder-DNA-sträng ger två identiska kopior av sig själv. Replikeringsprocessen består av olika komponenter. Replikationsbubblan är en öppning av DNA-strängen där initiering av replikation äger rum. I eukaryoter finns flera replikeringsbubblor medan det i prokaryoter endast finns en enda replikeringsbubbla. Varje replikeringsbubbla innehåller två replikeringsgafflar. En replikationsgaffel definieras som en uppsättning replikationsproteiner som varnas i en tvådelad gaffel som bekräftar initieringen av replikationsprocessen. Skyddskomplexet för replikeringsgaffeln finns för att återstabilisera om replikeringsgaffeln har stannat. Prokaryoter innehåller ett enda replikationsgaffelkomplex medan det i eukaryoter finns flera antal gafflar. Det här är skillnaden mellan replikeringsbubbla och replikeringsgaffel.
