ההבדל העיקרי בין שכפול לשעתוק הוא ששכפול הוא התהליך שמייצר שני עותקים זהים של DNA ממולקולת DNA מקורית בעוד שעתוק הוא השלב הראשון של ביטוי גנים שמייצר מולקולת mRNA מתבנית DNA.
תאים מתחלקים וגדלים במספרם כדי לגדול ולהתפתח. יתר על כן, ייצור תאי רבייה הכרחי כדי לשמור על הדורות שלהם. מחזור התא הוא סדרה של אירועים הקשורים לייצור תאי בת חדשים מתא. במהלך מחזור התא, שני תהליכים המכונים שכפול ותעתוק חשובים ביותר.הסיבה לכך היא שכפול מקל על העברת מידע גנטי לדור הבא בעוד שהתעתוק מקל על ייצור חלבונים הנחוצים לחלוקה הגרעינית. גם שכפול וגם שעתוק מתרחשים ב-interphase של מחזור התא, אבל בתת-שלבים שונים.
מהו שכפול?
שכפול DNA הוא תהליך שמייצר שני עותקים זהים של DNA ממולקולת DNA מקורית. זהו תהליך מורכב המתרחש בשלב S (סינתזה) של מחזור התא. לפיכך, שכפול ה-DNA מקל על תורשה של מידע גנטי המאוחסן ב-DNA ההורי דרך הצאצאים. כמו כן, במהלך תהליך השכפול, שני גדילי ה-DNA משמשים כתבניות. לפיכך, הוא מתרחש באופן חצי שמרני.
יתר על כן, קבוצת אנזימים הנקראת DNA פולימראזות; הטופואיזומראז, DNA helicase, DNA primase ו-DNA ligase, מעורבים בתהליך שכפול ה-DNA. בסיוע של פריימר RNA קצר, מתחיל תהליך שכפול ה-DNA.בנוסף, DNA helicase הוא האנזים שמפריד או משחרר שני גדילי DNA על מנת להשתמש בתבניות ליצירת גדילים חדשים. כמו כן, שכפול DNA מתרחש דו-כיווני החל מהאתר שנקרא רפליקציית fork.
איור 01: שכפול DNA
מאחר שיש שני גדילים, שני גדילים חדשים; גדיל מוביל וגדיל מפגר נוצרים בסוף תהליך השכפול. גדיל מוביל הוא גדיל ה-DNA החדש המסנתז ברציפות בעוד שהגדיל המשכי הוא הגדיל החדש השני המסנתז כחתיכות (שברי אוקזאקי). הוספת נוקלאוטידים על ידי DNA פולימראז מתרחשת בכיוון של 3' עד 5'. זה גם מקל על פעילות ההגהה באותו כיוון כדי למנוע זוגות לא תואמים.
מהו תמלול?
תעתוק הוא השלב הראשון של ביטוי גנים שבו המידע הגנטי המאוחסן ברצף המקודד של הגן מעתיק לרצף mRNA על מנת לייצר חלבון. זהו תהליך המונע על ידי אנזים. למעשה, RNA פולימראז הוא האנזים העיקרי המזרז את השעתוק. ישנם שלושה שלבים עיקריים של תמלול, כלומר התחלה, התארכות וסיום. תהליך השעתוק מתחיל זמן קצר לאחר קשירת ה-RNA פולימראז וגורמי התעתוק עם רצף הפרומטור הממוקם במעלה הזרם ליחידת התחלת התעתוק. כריכה זו יוצרת בועת תמלול ביחידת התמלול.
איור 01: תמלול
לאחר הקמת אתר התחלת השעתוק, RNA פולימראז מזרז את התוספת של ribonucleotides על מנת ליצור את רצף ה-mRNA.כתוצאה מכך, הוא מסנתז את תמליל ה-mRNA הראשי על ידי קריאת גדיל ה-DNA האנטי-סנס בכיוון של 3' עד 5'. כתוצאה מכך נוצר גדיל RNA שהוא משלים ואנטי מקביל לגדיל התבנית אך מכיל את הקוד הגנטי של רצף החושים. תהליך השעתוק מסתיים על ידי הוספת זנב פוליאדנין כאשר ה-RNA פולימראז מקבל את אות הסיום. בפרוקריוטים, תוספת לזנב הפוליאדנין, כיסוי קצה 5 וחבור אקסונים מתרחשים כשינויים לאחר תעתיק.
מהם הדמיון בין שכפול לתעתוק?
- שכפול ותעתוק הם תהליכים מורכבים.
- אלה תהליכים מוסדרים מאוד המתרחשים ברמה הסלולרית.
- כמו כן, גם שכפול וגם שעתוק מתרחשים במהלך מחזור התא, והם חשובים להשלמת מחזור התא.
- יתר על כן, הן תגובות מזורזות אנזים המונעות בכיוון של 3' עד 5'.
- יתר על כן, שני התהליכים מהווים שלושה שלבים עיקריים; ההתחלה, ההתארכות והסיום.
- חוץ מזה, פירוק DNA הוא אירוע חיוני בשני התהליכים.
מה ההבדל בין שכפול לתעתוק?
שכפול ותעתוק הם שני אירועים חשובים המתרחשים בתאים של אורגניזמים חיים. שכפול הוא תהליך העתקת מולקולת DNA וייצור העתקים שלה. מצד שני, שעתוק הוא השלב הראשון של ביטוי גנים שבו רצף הנוקלאוטידים של הרצף המקודד מועתק למולקולת mRNA. לפיכך, זהו ההבדל העיקרי בין שכפול לתעתוק. בשכפול, שני גדילי ה-DNA פועלים כתבניות ואילו בתעתיק, רק רצף ה-DNA האנטי-סנס פועל כתבנית. לפיכך, זהו הבדל נוסף בין שכפול לתעתוק.
יתר על כן, הבדל אחד נוסף בין שכפול לשעתוק הוא שפולימראז ה-DNA מזרז את השכפול בעוד ש-RNA פולימראז מזרז את השעתוק.יתר על כן, שכפול זקוק לפריימר של RNA בעוד שתעתוק אינו דורש פריימר. לפיכך, זהו גם הבדל בין שכפול לתעתוק.
האינפוגרפיה שלהלן מציגה פרטים נוספים על ההבדל בין שכפול לתעתוק.
סיכום – שכפול לעומת תמלול
שכפול ותעתוק הם שני אירועים המתרחשים במהלך מחזור התא. שני התהליכים מתרחשים בגרעין אך מתרחשים עקב שתי מטרות שונות. שכפול מתרחש על מנת להעביר את המידע הגנטי לדור הבא בעוד התעתוק מתרחש על מנת לייצר חלבונים. לסיכום, ההבדל העיקרי בין שכפול לשעתוק הוא המולקולה המתקבלת. שכפול מייצר שני עותקים זהים של DNA בעוד שהתעתוק מייצר מולקולת mRNA.
