ההבדל העיקרי בין שכפול שמרני למחצה לשכפול מפוזר הוא בסוג סלילי ה-DNA שהם מייצרים. שכפול שמרני מייצר שני סלילי DNA שבהם סליל אחד מכיל DNA ישן לחלוטין, והסליל השני מכיל DNA חדש לחלוטין בעוד שכפול שמרני למחצה מייצר שני סלילים שבהם כל סליל מכיל גדיל חדש וגדיל ישן אחד; לעומת זאת, שכפול מפוזר מייצר שני סלילים שבהם כל גדיל מכיל מקטעים מתחלפים של DNA ישן וחדש.
DNA קיים בעיקר כסליל כפול המורכב משני גדילים משלימים.שכפול DNA הוא תהליך ייצור העתקים או עותקים זהים של DNA ממולקולות DNA מקוריות. זהו תהליך חשוב ביותר המאפשר את מעבר החומר הגנטי מהורה לצאצאים. במילים אחרות, שכפול DNA הוא הבסיס לתורשה או להורשה ביולוגית. ישנן שלוש שיטות הנחות לשכפול DNA כמו שכפול שמרני למחצה, שכפול שמרני ושכפול פיזור.
מהו שכפול שמרני?
שכפול שמרני הוא אחד משלושת המודלים של שכפול DNA. תהליך זה מייצר שני סלילי DNA מסליל DNA מקורי אחד. מתוך שני הסלילים שנוצרו, סליל אחד מכיל DNA ישן לחלוטין או הורי בעוד שהסליל השני מכיל DNA חדש לחלוטין.
איור 01: שלושה מודלים לשכפול
יתר על כן, אופן שכפול זה לא נמצא כמשמעותי ביולוגית. מדענים האמינו ש-DNA של ההורים אינו מתפצל כלל במודל הזה. הם גם טענו כי עותק חדש ונפרד לחלוטין של צורות DNA במודל זה, שומר איכשהו על גדילי האב שלמים.
מהו שכפול חצי-שמרני?
שכפול חצי שמרני הוא המודל המשמעותי מבחינה ביולוגית של שכפול DNA שהוצע על ידי ווטסון וקריק בשנת 1953. בשיטה זו, מתוך שני סלילים שנוצרו, כל סליל מכיל גדיל אחד חדש וגדיל אחד ישן או הורי. לפי ווטסון וקריק, במהלך שכפול חצי שמרני, גדיל DNA ישן אחד משמש כתבנית ליצירת הגדיל החדש. לפיכך, כל סליל כפול חדש המיוצר מכיל גדיל DNA ישן אחד בכל פעם.
איור 02: שכפול חצי שמרני
לכן, מודל זה של שכפול DNA נחשב לרציונלי יותר משני המודלים האחרים. זה בגלל שאנזים DNA פולימראז צריך גדיל תבנית כדי ליצור גדיל חדש ויש אפשרות לשלב גדיל חדש עם גדיל התבנית במהלך השכפול.
מהו שכפול פיזור?
שכפול פיזור הוא המודל השלישי האפשרי של שכפול DNA. המודל מייצר סלילי DNA המכילים תערובת של DNA ישן וחדש. לפיכך, כל גדיל חדש בסליל הוא טלאים של DNA ישן וחדש. במילים פשוטות, כל הגדילים בסליל ה-DNA מכילים מקטעי DNA הוריים וחדשים לסירוגין, כפי שהוסבר במודל זה. מדענים מאמינים ש-DNA מעתיק את עצמו רק לחלקים קצרים בכל פעם כדי לייצר דפוס מתחלף של DNA.
מהם הדמיון בין שכפול שמרני למחצה לשכפול מפזר?
- שכפול שמרני, שמרני למחצה ופיזור הם שלושה מודלים של שכפול DNA.
- כל הדגמים מייצרים סלילי DNA המכילים שני גדילים משלימים.
מה ההבדל בין שכפול שמרני למחצה שמרני לשכפול מפזר?
שכפול שמרני מייצר שני סלילים, אחד מכיל DNA ישן לחלוטין ואילו השני מכיל DNA חדש לחלוטין. שכפול חצי שמרני היא התיאוריה המקובלת של שכפול DNA המייצרת שני סלילים, שכל אחד מכיל גדיל אחד ישן וגדיל אחד חדש. שכפול פיזור, לעומת זאת, מייצר שני סלילים שבהם כל גדיל מכיל מקטעים מתחלפים של DNA ישן וחדש. אז זה ההבדל העיקרי בין שכפול שמרני למחצה לשכפול מפוזר.
סיכום – שמרני חצי-שמרני לעומת שכפול פיזור
ישנם שלושה מודלים המתארים שכפול DNA באורגניזמים חיים. הם שכפול שמרני, שכפול שמרני למחצה ושכפול מפוזר. שכפול שמרני מייצר סליל אחד המכיל DNA ישן לחלוטין וסליל אחר המכיל DNA חדש לחלוטין. לעומת זאת, המודל השמרני למחצה מייצר שני סלילים, ולכל אחד מהם יש גדיל אחד של DNA ישן וגדיל אחד של DNA חדש. בינתיים, המודל הפיזור מייצר סלילי DNA שבהם לכל גדיל יש מקטעים מתחלפים של DNA חדש וישן. אז זה ההבדל העיקרי בין שכפול שמרני למחצה לשכפול מפוזר.
תמונה באדיבות:
1. "שכפול DNA שמרני למחצה: Meselson and Stahl." Nature News, Nature Publishing Group, זמין כאן.
2. "מצב שכפול DNA: ניסוי Meselson-Stahl." Khan Academy, זמין כאן.
תמונה באדיבות:
1. "DNAreplicationModes" מאת המעלה המקורי היה Adenosine בויקיפדיה האנגלית. – הועבר מ-en.wikipedia ל-Commons (CC BY-SA 2.5) באמצעות Commons Wikimedia
2. "שכפול חצי שמרני" מאת ליזאן קוך - lgkoch - עבודה משלו עם chemdraw (Public Domain) דרך Commons Wikimedia
