Різниця між реплікаційним міхуром і реплікаційною вилкою

 Ключова різниця - Bubble Replication vs Replication Fork

Міхур реплікації та реплікація - це дві структури, що утворюються під час реплікації ДНК та ключова різниця між бульбашкою реплікації та реплікаційною вилкою є те, що міхур реплікації є відкриттям, присутнім у ланцюжку ДНК під час ініціації реплікації, тоді як вилки реплікації - це структури, присутні в міхурі реплікації, що позначають фактичне виникнення реплікації.

У контексті молекулярної біології реплікація ДНК - це процес, коли дві молекули ДНК виробляються з однакової копії ДНК. Цей біологічний процес є основою наступності всіх життєвих форм і біологічного успадкування. Реплікація ДНК відбувається у всіх живих організмів. Процес реплікації складається з різних методик, ферментів, біологічних сполук та реплікаційних структур, які створюються для ініціації реплікації та її обробки. Міхур реплікації та реплікаційні виделки - це такі структури, які утворюються під час реплікації ДНК. І бульбашка реплікації, і реплікаційна виделка є у прокаріотів та еукаріотів.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке реплікаційний міхур
3. Що таке реплікаційна вилка
4. Подібність між реплікаційним міхуром та реплікаційною вилкою
5. Бічне порівняння - міхур реплікації та реплікації у табличній формі
6. Підсумок

Що таке реплікаційний міхур?

Реплікація ДНК - це процес, коли молекула ДНК копіюється та робить її копію. Міхур реплікації розглядається як отвір, який присутній всередині ланцюга ДНК під час ініціації реплікації. Утворення бульбашок реплікації різниться у прокаріотів та еукаріотів. Прокаріоти містять один міхур реплікації, тоді як еукаріоти містять кілька бульбашок реплікації.

Міхур реплікації має здатність рости в двох напрямках завдяки наявності вилок реплікації. У кожному міхурі реплікації є дві вилки реплікації. Це точка, коли подвійна спіраль батьківської ДНК розщеплюється. У контексті еукаріотичних організмів вони містять справжнє ядро. Еукаріотична ДНК лінійна. З цієї причини реплікація відбувається в декількох місцях, що призводить до наявності безлічі бульбашок реплікації.

Функціонування міхура реплікації відбувається за допомогою ферменту ДНК-гелікази, що розриває водневі зв’язки між азотистими основами двох батьківських ланцюгів ДНК. Однониткові зв'язуючі білки приєднуються до відокремлених батьківських ланцюгів ДНК для запобігання реформації водневих зв’язків.

Малюнок 01: Реплікаційні бульбашки еукаріотичної ДНК

Розрив водневих зв’язків між двома нитками призводить до розслаблення подвійної спіралі, а також накопичення напруги далі молекули внаслідок розмотування. Фермент топоізомераза бере участь у розриві фосфодіефірних зв'язків подвійної спіралі далі за течією міхура реплікації, що знімає напругу в цих областях шляхом негайного приєднання.

Що таке реплікаційна вилка?

У контексті клітинного циклу реплікація ДНК відбувається на фазі S. Процес починається з послідовностей ДНК, які визначені заздалегідь і називаються джерелами реплікації. У цих регіонах утворюються бульбашки реплікації, що запускає реплікацію ДНК. Раніше згадувалося, що кожен міхур реплікації містить дві вилки реплікації. Коли спрацьовує реплікація ДНК, білки реплікації організовуються в структуру, що нагадує двосторонню вилку. Через формування такої структури це називається вилкою реплікації. Ці білки реплікації координують весь процес реплікації ДНК.

ДНК-геліказа розмотує дволанцюжкову батьківську ДНК на дві єдині ланцюги, розриваючи водневі зв’язки, що з'єднують азотисті основи двох ланцюгів. Це відбувається перед вилкою реплікації і створює одноланцюгову ДНК.

Основними функціями вилки реплікації є розмотування ДНК та синтез ДНК. Синтез ДНК за допомогою реплікаційної вилки досягається ферментом ДНК-полімеразою. ДНК-полімераза пов'язує бази ДНК у правильній послідовності відповідно до комплементарної теорії спарювання баз.

Малюнок 02: Компоненти вилки реплікації

Для запобігання затримки вилки реплікації існує спеціальний протеїновий комплекс, відомий як захисний комплекс від реплікації. Основна функція цього комплексу полягає у повторній стабілізації, якщо вилка реплікації затримується через будь-яку причину, і це передбачає координацію синтезу провідних і відстаючих ланцюгів, а також у сигналізації контрольної точки реплікації.

Які подібності між реплікаційним міхуром та реплікаційною вилкою?

• Під час реплікації ДНК видно як міхур реплікації, так і вилку реплікації.
• Обидві структури є спільними як для прокаріотичної, так і для еукаріотичної реплікації ДНК.
• Обидві структури допомагають і запускають реплікацію ДНК.

Яка різниця між реплікаційним міхуром та реплікаційною виделкою?

Replication Bubble vs Replication Fork
Міхур реплікації визначається як отвір, який присутній всередині ланцюга ДНК під час ініціації реплікації.	Вилка реплікації визначається як структури, присутні в міхурі реплікації, що позначає виникнення реплікації.
Прокаріотична реплікація
Формується один міхур реплікації.	Формується одна вилка реплікації.
Еукаріотична реплікація
Утворюються множинні бульбашки реплікації.	Формуються декілька вилок реплікації.

Підсумок - Bubble Replication vs Replication Fork

Реплікація ДНК - це процес, коли батьківський ланцюг ДНК дає дві однакові копії себе. Процес реплікації складається з різних компонентів. Міхур реплікації - це відкриття ланцюга ДНК, де відбувається ініціація реплікації. У еукаріотів наявні множинні пухирці реплікації, тоді як у прокаріотів присутній лише один міхур реплікації. Кожен міхур реплікації містить дві вилки реплікації. Вилка реплікації визначається як набір білків реплікації, попереджений у двосхилій виделці, що підтверджує ініціацію процесу реплікації. Комплекс захисту від виду реплікації існує для відновлення, якщо вилка реплікації зупиняється. Прокаріоти містять єдиний комплекс вилки реплікації, тоді як у еукаріотів є кілька номерів виделок. Це різниця між міхуром реплікації та вилкою реплікації.

Довідка:

1. "Відкладення вилки реплікації та комплекс захисту вилки". Nature News, видавнича група Nature. Доступний тут 
2. "Міхур реплікації: визначення та огляд". Study.com, Study.com. Доступний тут 
3. "Молекулярний механізм реплікації ДНК". Академія хана. Доступний тут  

Надано зображення:

1.'OSC Microbio 11 02 EukRep'By CNX OpenStax, (CC BY 4.0) через Wikimedia Commons 
2.'0323 Реплікація ДНК на OpenStax (CC BY 4.0) через Вікісховище