تکثیر DNA پروکاریوتی در مقابل یوکاریوتی
بر اساس مدل واتسون و کریک پیشنهاد شده برای DNA، یک رشته DNA مکمل رشته دیگر است. از این رو هر رشته به عنوان الگویی برای تشکیل رشته جدیدی از DNA عمل می کند. این فرآیند به عنوان همانندسازی DNA شناخته می شود. تکثیر DNA اساساً شامل باز شدن رشته های مادر و جفت شدن باز بین دو رشته جدید است، به طوری که هر مولکول DNA جدید شامل یک رشته جدید و یک رشته قدیمی است که متعلق به مولکول DNA مادر است. تکثیر DNA فرآیند بسیار پیچیده ای است و شامل بسیاری از عملکردهای سلولی و روش های تأیید خاصی می شود. DNA پلیمراز آنزیم اصلی درگیر در همانندسازی DNA است. دو نوع اصلی همانندسازی عبارتند از همانندسازی محافظه کارانه و همانندسازی نیمه محافظه کارانه. DNA پروکاریوتی و DNA یوکاریوتی بسیار متفاوت است. فرآیندهای تکثیر آنها نیز انجام می شود.
تکثیر DNA پروکاریوتی
بر خلاف یوکاریوت ها، یک DNA دایره ای واحد در پروکاریوت ها وجود دارد. همانندسازی در کروموزوم پروکاریوتی از مبدأ همانند سازی آغاز می شود. در ابتدای تکثیر، آنزیم پیوندهای هیدروژنی بین دو رشته اصلی DNA را در مبدا همانندسازی می شکند و چنگال همانندسازی را ایجاد می کند. پس از تشکیل چنگال همانند سازی، رشته های مارپیچ دوتایی شروع به باز شدن و جدا شدن از یکدیگر می کنند. در حالی که باز شدن اتفاق می افتد، DNA پلیمراز سنتز رشته DNA جدید را با افزودن نوکلئوتید آغاز می کند.همانطور که تکرار ادامه می یابد، چنگال های همانند سازی در جهت مخالف حرکت می کنند. پس از اتمام همانند سازی، هر DNA دو رشته ای جدید حاوی یک DNA قدیمی و یک DNA جدید است. هنگامی که دو مولکول DNA تشکیل شدند، سلول برای شکافت دوتایی آماده است.
تکثیر DNA یوکاریوتی
برخلاف پروکاریوت ها، یوکاریوت ها دارای مقدار زیادی DNA هستند. بنابراین، تکثیر DNA در یوکاریوت ها بسیار پیچیده است و شامل بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی است. از آنجایی که مقدار DNA زیاد است، منشاء کمی برای نقاط همانند سازی وجود دارد که حباب ها را تشکیل می دهند. در این نواحی، آنزیم‌ها رشته‌ها را می‌شکنند و شروع به رونویسی در جهت مخالف در هر محل از مولکول DNA می‌کنند. در اینجا، DNA پلیمراز دو رشته جدید DNA را سنتز می کند. با ادامه تکثیر، نوکلئوتیدهای جدید به مولکول DNA در حال رشد اضافه می شوند. فرآیند تکثیر زمانی تکمیل می‌شود که چنگال‌های همانندسازی یکدیگر را ملاقات کنند. هنگامی که فرآیند تکثیر کامل شد، سلول برای میتوز آماده است.
تفاوت بین همانندسازی DNA پروکاریوتی و یوکاریوتی چیست؟
• مدت زمان همانندسازی DNA در یوکاریوتها بیشتر از پروکاریوتها است.
• در یوکاریوت ها، مکان های تکثیر متعدد در یک مولکول DNA وجود دارد در حالی که، در پروکاریوت ها، یک مکان تکثیر واحد در مولکول DNA حلقوی وجود دارد.
• در پروکاریوت ها، همانندسازی DNA شامل سه آنزیم پلیمراز است. یعنی DNA پلیمراز I، DNA پلیمراز II و DNA پلیمراز III. در مقابل، تکثیر DNA یوکاریوت ها شامل چهار نوع آنزیم پلیمراز است. یعنی α، β، γ، و δ.
• تنوع عملکردی DNA پلیمراز در یوکاریوت ها خاص است، در حالی که در پروکاریوت ها متنوع است.
• در یوکاریوت ها، بتا پلیمراز به عنوان یک آنزیم ترمیم کننده عمل می کند، در حالی که چنین عملکردی در پروکاریوت ها وجود ندارد.
• در پروکاریوتها، چنگال‌های تکثیر کمی تشکیل می‌شوند در حالی که در یوکاریوتها، چنگال‌های تکثیر زیادی تشکیل می‌شوند.
• در پروکاریوت ها، ساختار تتا مشاهده می شود در حالی که، در یوکاریوت ها، مشاهده نمی شود.
• در یوکاریوت ها، بسیاری از پروتئین های کمکی با عملکردهای متنوع درگیر هستند، در حالی که، در پروکاریوت ها، پروتئین های جانبی کمی با عملکرد محدود درگیر هستند.
• جداسازی و باز شدن هیستون در یوکاریوت ها صورت می گیرد، در حالی که فقط باز شدن در پروکاریوت ها صورت می گیرد.
• حباب های تکثیر زیادی در یوکاریوت ها وجود دارد، در حالی که حباب های تکراری در پروکاریوت ها وجود ندارد یا تعداد کمی وجود دارد.
• در پروکاریوت ها، RNA به عنوان آغازگر عمل می کند، در حالی که، در یوکاریوت ها، RNA یا DNA به عنوان آغازگر عمل می کند.
• همانندسازی DNA در یوکاریوت ها برخلاف پروکاریوت ها در طول چرخه سلولی انجام می شود.
بیشتر بخوانید:
1. تفاوت بین سنتز پروتئین و همانندسازی DNA
2. تفاوت بین همانندسازی DNA و رونویسی
3. تفاوت بین رشته عقب مانده و پیشرو
4. تفاوت بین ترجمه پروکاریوتی و یوکاریوتی
5. تفاوت بین ریبوزوم های پروکاریوتی و یوکاریوتی
6. تفاوت بین رونویسی پروکاریوتی و یوکاریوتی
7. تفاوت بین سنتز پروتئین در پروکاریوتی و یوکاریوتی
