Forskjellen mellom replikasjonsboble og replikasjonsgaffel

 Nøkkelforskjell - Replikasjon Bubble vs Replication Fork

Replikasjonsbobler og replikasjonsgafler er to strukturer dannet under DNA-replikasjonen og nøkkelforskjell mellom replikasjonsboble og replikasjonsgaffel er at replikasjonsboblen er en åpning tilstede innenfor DNA-strengen under initiering av replikasjon mens replikasjonsgaffel er strukturer tilstede i replikasjonsboblen som betegner den faktiske forekomsten av replikasjon.

I sammenheng med molekylærbiologi er DNA-replikasjon en prosess hvor to identiske kopier av DNA produseres fra et DNA-molekyl. Denne biologiske prosessen er grunnlaget for kontinuitet i alle livsformer og biologisk arv. DNA-replikasjon forekommer i alle levende organismer. Replikasjonsprosessen består av forskjellige teknikker, enzymer, biologiske forbindelser og replikasjonsstrukturer som etableres for å initiere replikasjon og for å behandle den. Replikasjonsboblen og replikasjonsgaffelene er slike strukturer som dannes under DNA-replikasjon. Både replikasjonsboble og replikasjonsgaffel er tilstede i prokaryoter og eukaryoter.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er replikasjonsboble
3. Hva er Replication Fork
4. Likheter mellom replikasjonsboble og replikasjonsgaffel
5. Side ved side sammenligning - Replikasjon Bubble vs Replication Fork i tabellform
6. Sammendrag

Hva er replikasjonsboble?

DNA-replikasjon er en prosess der et DNA-molekyl replikerer og lager en kopi av seg selv. Replikasjonsboblen betraktes som åpningen som er tilstede i DNA-strengen under initiering av replikasjon. Dannelsen av replikasjonsbobler varierer i prokaryoter og eukaryoter. Prokaryoter inneholder en enkelt replikasjonsboble mens eukaryoter inneholder flere replikasjonsbobler.

Replikasjonsboblen har evnen til å vokse i to retninger på grunn av tilstedeværelsen av replikasjonsgaffel. I hver replikasjonsboble er det to replikasjonsgafler. Dette er poenget hvor forelders DNA-dobbelt helix deler seg. I sammenheng med eukaryote organismer inneholder de en ekte kjernen. Det eukaryote DNA er lineært. På grunn av dette oppstår replikasjonen på flere steder som resulterer i flere replikasjonsbobler.

Funksjonen til replikasjonsboblen skjer med enzym-DNA-helikasen som bryter hydrogenbindingene tilstede mellom nitrogenbasene av de to foreldre DNA-strengene. Enkeltstrengbindende proteiner er festet til de separerte foreldre DNA-strengene for å forhindre reformering av hydrogenbindinger.

Figur 01: Replikasjonsbobler av eukaryotisk DNA

Brytingen av hydrogenbindinger mellom de to strengene resulterer i avspenning av dobbeltspiralen og også oppbygging av spenning lenger ned i molekylet på grunn av avvikling. Enzymetopoisomerasen innebærer å bryte fosfodiesterbindingene av dobbelthelixen ytterligere nedstrøms for replikasjonsboblen som avlaster spenningen i disse regionene gjennom umiddelbar reattachment.

Hva er Replication Fork?

I sammenheng med cellesyklusen oppstår DNA-replikasjon i S-fasen. Prosessen starter med DNA-sekvenser som er forhåndsdefinert og betegnes som replikasjonsopprinnelse. I disse områdene dannes replikasjonsbobler som utløser DNA-replikasjon. Det ble tidligere nevnt at hver replikasjonsboble inneholder to replikasjonsgafler. Når DNA-replikasjon utløses, organiserer replikasjonsproteiner seg i en struktur som ligner en tokantet gaffel. På grunn av dannelsen av en slik struktur kalles dette som replikasjonsgaffel. Disse replikasjonsproteiner koordinerer hele prosessen med DNA-replikasjon.

DNA-helikase unwind det dobbeltstrengede foreldrings DNA i to enkle tråder ved å bryte hydrogenbindingene som knytter de nitrogenbaserte basene til de to strengene. Dette skjer foran replikasjonsgaffelen og skaper enkeltstrenget DNA.

Hovedfunksjonene til replikasjonsgaffelen er DNA-avvikling og DNA-syntese. DNA-syntese ved replikasjonsgaffelen oppnås med enzym-DNA-polymerasen. DNA-polymerase kobler DNA-baser i den riktige sekvensen i henhold til komplementær baseparingsteori.

Figur 02: Replikasjonsgaffelkomponenter

For å forhindre stopping av replikasjonsgaffelen, er det et spesielt proteinkompleks kjent som replikasjonsgaffelbeskyttelseskompleks. Hovedkomponenten til dette komplekset er å re-stabilisere hvis replikasjonsgaffelen er stanset på grunn av en hvilken som helst grunn, og det innebærer i koordinering av syntesen av ledende og lagrende tråder og også i replikasjonskontrollpunktsignalering.

Hva er likhetene mellom replikasjonsboble og replikasjonsgaffel?

• Både replikasjonsboble og replikasjonsgaffel kan ses under DNA-replikasjonen.
• Begge strukturer er vanlige for både prokaryotisk og eukaryotisk DNA-replikasjon.
• Begge strukturene hjelper og utløser DNA-replikasjonen.

Hva er forskjellen mellom replikasjonsboble og replikasjonsgaffel?

Replikasjon Bubble vs Replication Fork
Replikasjonsboble defineres som en åpning som er tilstede i DNA-strengen under initiering av replikasjon.	Replikasjonsgaffel er definert som strukturer som er tilstede i replikasjonsboblen som angir forekomsten av replikasjon.
Prokaryotisk Replikasjon
En replikasjonsboble dannes.	En replikasjonsgaffel dannes.
Eukaryotisk Replikasjon
Flere replikasjonsbobler dannes.	Flere replikasjonsgaffler dannes.

Sammendrag - Replikasjon Bubble vs Replication Fork

DNA-replikasjon er en prosess der en forelder-DNA-streng gir to identiske kopier av seg selv. Replikasjonsprosessen består av forskjellige komponenter. Replikasjonsboble er en åpning av DNA-strengen hvor initiering av replikasjon finner sted. I eukaryoter er flere replikasjonsbobler tilstede mens i prokaryoter bare er en enkelt replikasjonsboble tilstede. Hver replikasjonsboble inneholder to replikasjonsgafler. En replikasjonsgaffel er definert som et sett med replikasjonsproteiner advart i en tokantet gaffel som bekrefter initiering av replikasjonsprosessen. Replikasjonsgaffelbeskyttelseskomplekset er tilstede for å restabilisere hvis replikasjonsgaffelen er stoppet. Prokaryoter inneholder et enkelt replikasjonsgaffelkompleks mens de er i eukaryoter, det er flere tall for gafler. Dette er forskjellen mellom replikasjonsboble og replikasjonsgaffel.

Henvisning:

1. "Replication Fork Stalling og Gaffelbeskyttelseskomplekset." Nature News, Nature Publishing Group. Tilgjengelig her 
2. "Replikasjonsboble: Definisjon og oversikt." Study.com, Study.com. Tilgjengelig her 
3. "Molekylær mekanisme for DNA-replikasjon." Khan Academy. Tilgjengelig her  

Bilde Courtesy:

1.'OSC Microbio 11 02 EukRep'By CNX OpenStax, (CC BY 4,0) via Commons Wikimedia 
2.'0323 DNA Replication'By OpenStax (CC BY 4,0) via Commons Wikimedia