Klíčový rozdíl – replikační bublina vs. replikační vidlice
Replikační bublina a replikační vidlice jsou dvě struktury vytvořené během replikace DNA a klíčový rozdíl mezi replikační bublinou a replikační vidlicí je ten, že replikační bublina je otvor přítomný ve vláknu DNA během zahájení replikace, zatímco replikační vidlice jsou struktury přítomné v replikační bublině, které označují skutečný výskyt replikace.
V kontextu molekulární biologie je replikace DNA proces, při kterém se z molekuly DNA vytvářejí dvě identické kopie DNA. Tento biologický proces je základem kontinuity všech forem života a biologické dědičnosti. K replikaci DNA dochází ve všech živých organismech. Replikační proces se skládá z různých technik, enzymů, biologických sloučenin a replikačních struktur, které jsou vytvářeny za účelem zahájení replikace a jejího zpracování. Replikační bublina a replikační vidličky jsou takové struktury, které se tvoří během replikace DNA. Replikační bublina i replikační vidlice jsou přítomny u prokaryot a eukaryot.
Co je replikační bublina?
Replikace DNA je proces, při kterém se molekula DNA replikuje a vytváří svou kopii. Replikační bublina je považována za otvor, který je přítomen ve vláknu DNA během zahájení replikace. Tvorba replikačních bublin se u prokaryot a eukaryot liší. Prokaryota obsahují jednu replikační bublinu, zatímco eukaryota obsahují více replikačních bublin.
Replikační bublina má schopnost růst ve dvou směrech díky přítomnosti replikačních vidlic. V každé replikační bublině jsou dvě replikační vidlice. Toto je bod, kde se rozděluje dvoušroubovice rodičovské DNA. V kontextu eukaryotických organismů obsahují skutečné jádro. Eukaryotická DNA je lineární. Z tohoto důvodu dochází k replikaci na více místech, což má za následek přítomnost více replikačních bublin.
Fungování replikační bubliny probíhá pomocí enzymu DNA helikáza, který ruší vodíkové vazby přítomné mezi dusíkatými bázemi dvou rodičovských řetězců DNA. Jednovláknové vazebné proteiny jsou připojeny k odděleným vláknům rodičovské DNA, aby se zabránilo přetvoření vodíkových vazeb.
Obrázek 01: Replikační bubliny eukaryotické DNA
Přerušení vodíkových vazeb mezi dvěma řetězci má za následek relaxaci dvojité šroubovice a také vytváření napětí dále v molekule v důsledku odvíjení. Enzym topoizomeráza se podílí na přerušení fosfodiesterových vazeb dvojité šroubovice v další části po proudu od replikační bubliny, což uvolňuje napětí v těchto oblastech okamžitým opětným připojením.
Co je Replication Fork?
V kontextu buněčného cyklu dochází k replikaci DNA v S fázi. Proces začíná sekvencemi DNA, které jsou předem definované a nazývají se počátky replikace. V těchto oblastech se tvoří replikační bubliny, které spouští replikaci DNA. Již dříve bylo zmíněno, že každá replikační bublina obsahuje dvě replikační vidlice. Když je spuštěna replikace DNA, replikační proteiny se uspořádají do struktury, která se podobá vidlici se dvěma hroty. Vzhledem k vytvoření takové struktury se tomu říká replikační vidlice. Tyto replikační proteiny koordinují celý proces replikace DNA.
DNA helikáza rozvine dvouřetězcovou rodičovskou DNA do dvou jednoduchých řetězců přerušením vodíkových vazeb spojujících dusíkaté báze dvou řetězců. K tomu dochází před replikační vidličkou a vytváří jednovláknovou DNA.
Hlavními funkcemi replikační vidlice jsou odvíjení DNA a syntéza DNA. Syntéza DNA replikační vidličkou je dosažena enzymem DNA polymerázou. DNA polymeráza spojuje báze DNA ve správné sekvenci podle teorie komplementárního párování bází.
Obrázek 02: Komponenty replikační vidlice
Aby se zabránilo zastavení replikační vidlice, existuje speciální proteinový komplex známý jako ochranný komplex replikační vidlice. Hlavní funkcí tohoto komplexu je opětovná stabilizace, pokud se replikační vidlice z jakéhokoli důvodu zastaví, a zahrnuje koordinaci syntézy vedoucích a zpožděných vláken a také signalizaci kontrolního bodu replikace.
Jaké jsou podobnosti mezi replikační bublinou a replikační vidlicí?
- Během replikace DNA lze vidět replikační bublinu i replikační vidlici.
- Obě struktury jsou společné pro prokaryotickou i eukaryotickou replikaci DNA.
- Obě struktury pomáhají a spouštějí replikaci DNA.
Jaký je rozdíl mezi replikační bublinou a replikační vidlicí?
Replikační bublina vs Replikační vidlice |
|
| Replikační bublina je definována jako otvor, který je přítomen ve vláknu DNA během zahájení replikace. | Replikační větev je definována jako struktury, které jsou přítomny v replikační bublině, která označuje výskyt replikace. |
| Prokaryotická replikace | |
| Vytváří se jedna replikační bublina. | Je vytvořena jedna replikační vidlice. |
| Eukaryotická replikace | |
| Vytváří se vícenásobné replikační bubliny. | Vytváří se vícenásobné replikační vidlice. |
Shrnutí – replikační bublina vs replikační vidlice
Replikace DNA je proces, kdy rodičovský řetězec DNA poskytuje dvě identické kopie sebe sama. Proces replikace se skládá z různých komponent. Replikační bublina je otevření řetězce DNA, kde dochází k zahájení replikace. U eukaryot je přítomno více replikačních bublin, zatímco u prokaryot je přítomna pouze jedna replikační bublina. Každá replikační bublina obsahuje dvě replikační vidličky. Replikační vidlice je definována jako sada replikačních proteinů varovaných ve dvouhrotové vidlici, která potvrzuje zahájení procesu replikace. Ochranný komplex replikační vidlice je přítomen, aby se znovu stabilizoval, pokud se replikační vidlice zastaví. Prokaryota obsahují jeden komplex replikační vidlice, zatímco v eukaryotech existuje vícenásobný počet vidlic. Toto je rozdíl mezi replikační bublinou a replikační vidličkou.
