პროკარიოტული vs ევკარიოტული დნმ-ის რეპლიკაცია
დნმ-ისთვის შემოთავაზებული უოტსონის და კრიკის მოდელის მიხედვით, დნმ-ის ერთი ჯაჭვი არის მეორე ჯაჭვის კომპლემენტი; აქედან გამომდინარე, თითოეული ჯაჭვი მოქმედებს როგორც შაბლონი დნმ-ის ახალი ჯაჭვის ფორმირებისთვის. ეს პროცესი ცნობილია როგორც დნმ-ის რეპლიკაცია. დნმ-ის რეპლიკაცია ძირითადად გულისხმობს მშობელი ჯაჭვების და ბაზის დაწყვილებას ორ ახალ ჯაჭვს შორის, ისე რომ ყოველი ახალი დნმ-ის მოლეკულა შეიცავს ერთ ახალ და ერთ ძველ ჯაჭვს, რომელიც ეკუთვნის დნმ-ის მშობლის მოლეკულას. დნმ-ის რეპლიკაცია ძალიან რთული პროცესია და მოიცავს ბევრ უჯრედულ ფუნქციას და გარკვეულ გადამოწმების პროცედურებს.დნმ პოლიმერაზა არის მთავარი ფერმენტი, რომელიც მონაწილეობს დნმ-ის რეპლიკაციაში. რეპლიკაციის ორი ძირითადი ტიპია კონსერვატიული რეპლიკაცია და ნახევრადკონსერვატიული რეპლიკაცია. პროკარიოტული დნმ და ევკარიოტული დნმ მნიშვნელოვნად განსხვავდება; ასე ხდება მათი რეპლიკაციის პროცესები.
პროკარიოტული დნმ-ის რეპლიკაცია
ეუკარიოტებისგან განსხვავებით, პროკარიოტებში არსებობს ერთი წრიული დნმ. რეპლიკაცია პროკარიოტულ ქრომოსომაში იწყება რეპლიკაციის საწყისიდან. რეპლიკაციის დასაწყისში ფერმენტი არღვევს წყალბადურ კავშირებს დნმ-ის ორ მთავარ ჯაჭვს შორის რეპლიკაციის საწყისში, აყალიბებს რეპლიკაციის ჩანგლს. რეპლიკაციის ჩანგლის წარმოქმნის შემდეგ, ორმაგი სპირალის ძაფები იწყებს გაშლას და ერთმანეთისგან განცალკევებას. სანამ განტვირთვა ხდება, დნმ პოლიმერაზა იწყებს დნმ-ის ახალი ჯაჭვის სინთეზს ნუკლეოტიდების დამატებით.როგორც რეპლიკაცია მიმდინარეობს, რეპლიკაციის ჩანგლები საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობს. რეპლიკაციის დასრულების შემდეგ, ყოველი ახალი ორჯაჭვიანი დნმ შეიცავს ერთ ძველ დნმ-ს და ახალ დნმ-ს. მას შემდეგ, რაც ორი დნმ-ის მოლეკულა ჩამოყალიბდება, უჯრედი მზად არის ორობითი დაშლისთვის.
ევკარიოტული დნმ-ის რეპლიკაცია
პროკარიოტებისგან განსხვავებით, ევკარიოტებს აქვთ დიდი რაოდენობით დნმ. ამიტომ ევკარიოტებში დნმ-ის რეპლიკაცია საკმაოდ რთულია და მრავალ ბიოლოგიურ პროცესს მოიცავს. იმის გამო, რომ დნმ-ის რაოდენობა დიდია, რეპლიკაციის წერტილების რამდენიმე საწყისი ადგილია, რომლებიც ქმნიან ბუშტებს. ამ ადგილებში ფერმენტები არღვევენ ძაფებს და იწყებენ ტრანსკრიფციას საპირისპირო მიმართულებით დნმ-ის მოლეკულის თითოეულ ადგილზე. აქ დნმ პოლიმერაზა ასინთეზებს დნმ-ის ორ ახალ ჯაჭვს. როგორც რეპლიკაცია მიმდინარეობს, მზარდი დნმ-ის მოლეკულას ემატება ახალი ნუკლეოტიდები. რეპლიკაციის პროცესი სრულდება, როდესაც რეპლიკაციის ჩანგლები ერთმანეთს შეხვდება. რეპლიკაციის პროცესის დასრულების შემდეგ, უჯრედი მზად არის მიტოზისთვის.
რა განსხვავებაა პროკარიოტურ და ევკარიოტურ დნმ-ის რეპლიკაციას შორის?
• დნმ-ის რეპლიკაციის ხანგრძლივობა ევკარიოტებში უფრო მეტია, ვიდრე პროკარიოტებში.
• ევკარიოტებში, მრავლობითი რეპლიკაციის ადგილია ერთ დნმ-ის მოლეკულაში, ხოლო პროკარიოტებში, ერთი რეპლიკაციის ადგილი არის წრიულ დნმ-ის მოლეკულაში.
• პროკარიოტებში დნმ-ის რეპლიკაცია მოიცავს სამ პოლიმერაზას ფერმენტს; კერძოდ, დნმ პოლიმერაზა I, დნმ პოლიმერაზა II და დნმ პოლიმერაზა III. ამის საპირისპიროდ, ევკარიოტების დნმ-ის რეპლიკაცია მოიცავს ოთხი ტიპის პოლიმერაზას ფერმენტებს; კერძოდ, α, β, γ და δ.
• დნმ პოლიმერაზას ფუნქციური მრავალფეროვნება სპეციფიკურია ევკარიოტებში, ხოლო მრავალფეროვანია პროკარიოტებში.
• ევკარიოტებში β-პოლიმერაზა ფუნქციონირებს როგორც აღმდგენი ფერმენტი, მაშინ როცა პროკარიოტებში ასეთი აღდგენითი ფუნქცია არ არსებობს.
• პროკარიოტებში წარმოიქმნება რამდენიმე რეპლიკაციის ჩანგალი, ხოლო ევკარიოტებში წარმოიქმნება მრავალი რეპლიკაციის ჩანგალი.
• პროკარიოტებში შეინიშნება თეტა სტრუქტურა, ხოლო ევკარიოტებში ის არ შეინიშნება.
• ევკარიოტებში ჩართულია მრავალი დამხმარე ცილა სხვადასხვა ფუნქციით, ხოლო პროკარიოტებში ჩართულია რამდენიმე დამხმარე ცილა შეზღუდული ფუნქციებით.
• ჰისტონების გამოყოფა და განტვირთვა ხდება ევკარიოტებში, ხოლო მხოლოდ განტვირთვა ხდება პროკარიოტებში.
• ევკარიოტებში ბევრი რეპლიკაციის ბუშტია, პროკარიოტებში კი რეპლიკაციის ბუშტები არ არის ან ცოტაა.
• პროკარიოტებში რნმ მოქმედებს როგორც პრაიმერი, ხოლო ევკარიოტებში რნმ ან დნმ მოქმედებს როგორც პრაიმერი.
• დნმ-ის რეპლიკაცია ევკარიოტებში ხდება უჯრედული ციკლის განმავლობაში, განსხვავებით პროკარიოტებისგან.
დაწვრილებით:
1. განსხვავება ცილის სინთეზსა და დნმ-ის რეპლიკაციას შორის
2. განსხვავება დნმ-ის რეპლიკაციასა და ტრანსკრიფციას შორის
3. სხვაობა ჩამორჩენილ და წამყვან ძაფს შორის
4. განსხვავება პროკარიოტულ და ევკარიოტურ თარგმანს შორის
5. განსხვავება პროკარიოტულ და ევკარიოტურ რიბოზომებს შორის
6. განსხვავება პროკარიოტულ და ევკარიოტურ ტრანსკრიფციას შორის
7. განსხვავება პროტეინის სინთეზს შორის პროკარიოტულ და ევკარიოტებში
