שכפול DNA פרוקריוטי לעומת אוקריוטי
לפי המודל של ווטסון וקריק שהוצע ל-DNA, גדיל אחד של DNA הוא המשלים של הגדיל השני; מכאן שכל גדיל פועל כתבנית ליצירת גדיל DNA חדש. תהליך זה ידוע בשם שכפול DNA. שכפול ה-DNA כרוך בעצם בהתרת גדילי האב ובזיווג הבסיסים בין שני הגדילים החדשים, כך שכל מולקולת DNA חדשה מכילה גדיל אחד חדש ואחד ישן, השייך למולקולת ה-DNA האב. שכפול DNA הוא תהליך מורכב מאוד וכולל פונקציות סלולריות רבות והליכי אימות מסוימים. DNA פולימראז הוא האנזים העיקרי המעורב בשכפול ה-DNA. שני סוגי השכפול הבסיסיים הם שכפול שמרני ושכפול שמרני למחצה. DNA פרוקריוטי ו-DNA אוקריוטי משתנים מאוד; כך גם תהליכי השכפול שלהם.
שכפול DNA פרוקריוטי
בניגוד לאאוקריוטים, קיים DNA עגול יחיד בפרוקריוטים. השכפול בכרומוזום הפרוקריוטי מתחיל במקור השכפול. בתחילת השכפול, האנזים מפרק את קשרי המימן בין שני גדילי האב של ה-DNA במקור השכפול, ומקים את מזלג השכפול. לאחר היווצרות מזלג שכפול, הגדילים של הסליל הכפול מתחילים להירגע ולהיפרד זה מזה. בזמן שההתפרקות מתרחשת, ה-DNA פולימראז מתחיל בסינתזה של גדיל DNA חדש על ידי הוספת נוקלאוטידים.ככל שהשכפול מתקדם, מזלגות השכפול נעים בכיוון ההפוך. לאחר השלמת השכפול, כל DNA חדש בעל גדילים כפולים מכיל DNA אחד ישן ו-DNA חדש אחד. לאחר שנוצרו שתי מולקולות ה-DNA, התא מוכן לביקוע בינארי.
שכפול DNA אוקריוטי
בניגוד לפרוקריוטים, לאאוקריוטים יש כמות גדולה של DNA. לכן, שכפול ה-DNA באאוקריוטים מורכב למדי וכולל תהליכים ביולוגיים רבים. מכיוון שכמות ה-DNA גדולה, יש מעט מקורות של נקודות שכפול, היוצרות את הבועות. באזורים אלה, אנזימים שוברים את הגדילים ומתחילים לתמלל בכיוונים מנוגדים בכל אתר של מולקולת ה-DNA. כאן, ה-DNA פולימראז מסנתז שני גדילים חדשים של DNA. ככל שהשכפול מתקדם, נוקלאוטידים חדשים מתווספים למולקולת ה-DNA הגדלה. תהליך השכפול מסתיים כאשר מזלגות השכפול נפגשים זה עם זה. לאחר השלמת תהליך השכפול, התא מוכן למיטוזה.
מה ההבדל בין שכפול DNA פרוקריוטי לאוקריוטי?
• משך שכפול ה-DNA באאוקריוטים ארוך יותר מזה שבפרוקריוטים.
• באאוקריוטים, אתרי שכפול מרובים קיימים במולקולת DNA בודדת בעוד שבפרוקריוטים, אתר שכפול בודד קיים במולקולת ה-DNA המעגלית.
• בפרוקריוטים שכפול DNA כולל שלושה אנזימי פולימראז; כלומר, DNA פולימראז I, DNA פולימראז II ו-DNA פולימראז III. לעומת זאת, שכפול DNA של אוקריוטים כרוך בארבעה סוגים של אנזימי פולימראז; כלומר, α, β, γ ו-δ.
• מגוון פונקציונלי של DNA פולימראז הוא ספציפי באאוקריוטים, בעוד שהוא מגוון בפרוקריוטים.
• באאוקריוטים, β- פולימראז מתפקד כאנזים תיקון, בעוד שאין פונקציית תיקון כזו בפרוקריוטים.
• בפרוקריוטים נוצרים מעט מזלגות שכפול בעוד שבאוקריוטים נוצרים מזלגות שכפול רבים.
• בפרוקריוטים, מבנה תטא נצפה בעוד שבאוקריוטים הוא אינו נצפה.
• באוקריוטים מעורבים חלבוני עזר רבים בעלי תפקודים מגוונים, בעוד שבפרוקריוטים מעורבים מעט חלבוני עזר בעלי תפקוד מוגבל.
• הפרדת היסטונים והתפרקות מתרחשים באיקריוטים, בעוד שרק ההתנתקות מתרחשת בפרוקריוטים.
• בועות שכפול רבות קיימות באוקריוטים, בעוד שאין או מעט בועות שכפול בפרוקריוטים.
• בפרוקריוטים, RNA פועל בתור ה-primer ואילו, באוקריוטים, RNA או DNA פועלים בתור ה-primer.
• שכפול DNA באאוקריוטים מתרחש במהלך מחזור התא, בניגוד לפרוקריוטים.
קרא עוד:
1. ההבדל בין סינתזת חלבון לשכפול DNA
2. ההבדל בין שכפול DNA לתעתוק
3. ההבדל בין רצועה בפיגור לגדיל מוביל
4. ההבדל בין תרגום פרוקריוטי לאוקריוטי
5. ההבדל בין ריבוזומים פרוקריוטיים ואוקריוטיים
6. ההבדל בין תמלול פרוקריוטי לאוקריוטי
7. ההבדל בין סינתזת חלבון בפרוקריוט לאוקריוטי
