Репликационният балон и репликационните вилици са две структури, образувани по време на репликацията на ДНК и ключова разлика между репликационния балон и репликационната вилка е, че балонът за репликация е отвор, присъстващ в веригата на ДНК по време на инициирането на репликацията, докато вилиците за репликация са структури, присъстващи в мехурчето за репликация, които означават действителното възникване на репликация.
В контекста на молекулярната биология репликацията на ДНК е процес, при който две идентични копия на ДНК се произвеждат от молекула на ДНК. Този биологичен процес е в основата на приемствеността на всички форми на живот и биологичното наследяване. Репликацията на ДНК се среща във всички живи организми. Процесът на репликация се състои от различни техники, ензими, биологични съединения и репликационни структури, които се създават, за да инициират репликация и да я обработят. Репликационният балон и репликационните вилици са такива структури, които се образуват по време на репликацията на ДНК. И балонът за репликация, и вилицата за репликация присъстват в прокариотите и еукариотите.
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е репликационен балон
3. Какво е вилица за репликация
4. Прилики между репликационния балон и репликационната вилка
5. Паралелно сравнение - балон за репликация срещу репликация в таблична форма
6. Резюме
ДНК репликацията е процес, при който молекулата на ДНК се репликира и прави копие от себе си. Балонът за репликация се счита за отвора, който присъства в нишката на ДНК по време на започване на репликацията. Образуването на репликационни мехурчета варира при прокариоти и еукариоти. Прокариотите съдържат един мехур за репликация, докато еукариотите съдържат множество мехурчета за репликация.
Балонът за репликация има способността да расте в две посоки поради наличието на вилици за репликация. Във всеки балон за репликация има две вилици за репликация. Това е моментът, в който родителската ДНК двойна спирала се разделя. В контекста на еукариотните организми те съдържат истинско ядро. Еукариотичната ДНК е линейна. Поради тази причина репликацията се случва на множество места, което води до наличието на множество мехурчета за репликация.
Функционирането на репликационния балон става с ензимната ДНК хеликаза, която разрушава водородните връзки, присъстващи между азотните основи на двете родителски ДНК вериги. Едноверижни свързващи протеини са прикрепени към отделените родителски нишки на ДНК, за да се предотврати реформацията на водородни връзки.
Фигура 01: Мехурчета за репликация на еукариотна ДНК
Разкъсването на водородните връзки между двете нишки води до отпускане на двойната спирала и също така до натрупване на напрежение по-надолу по молекулата поради размотаване. Ензимът топоизомераза включва прекъсване на фосфодиестерните връзки на двойната спирала по-нататък след репликационния мехур, който облекчава напрежението в тези региони чрез незабавно прикрепване.
В контекста на клетъчния цикъл репликацията на ДНК става на S фаза. Процесът започва с ДНК последователности, които са предварително дефинирани и се наричат като произход на репликация. В тези региони се образуват репликационни мехурчета, които задействат репликацията на ДНК. По-рано беше споменато, че всеки балон за репликация съдържа две вилици за репликация. Когато се задейства репликацията на ДНК, протеините за репликация се организират в структура, наподобяваща двустранна вилица. Поради формирането на такава структура, това се нарича вилица за репликация. Тези репликационни протеини координират целия процес на репликация на ДНК.
ДНК хеликаза разгръща двуверижната родителска ДНК на две единични нишки, като разрушава водородните връзки, свързващи азотните основи на двете нишки. Това се случва пред репликационната вилка и създава едноверижна ДНК.
Основните функции на репликационната вилка са развиване на ДНК и синтез на ДНК. ДНК синтеза чрез репликационната вилка се постига с ензима ДНК полимераза. ДНК полимераза свързва ДНК базите в правилната последователност, съгласно теорията на допълващите базови двойки.
Фигура 02: Компоненти на вилицата за репликация
За да се предотврати отлагането на вилицата за репликация, има специален протеинов комплекс, известен като защитен комплекс от репликационна вилица. Основната функция на този комплекс е да се стабилизира, ако вилицата за репликация се задържи поради някаква причина и това включва координацията на синтеза на водещи и изоставащи нишки, а също и в сигнализацията на контролната точка за репликация.
Репликационен балон срещу вилица за репликация | |
Репликационният балон се дефинира като отвор, който присъства в нишката на ДНК по време на започване на репликацията. | Репликационната вилица се дефинира като структури, които присъстват в репликационния балон, който означава появата на репликация. |
Прокариотична репликация | |
Образува се един репликационен балон. | Оформя се една вилица за репликация. |
Еукариотична репликация | |
Образуват се множество репликационни мехурчета. | Формират се множество вилици за репликация. |
ДНК репликацията е процес, при който родителската верига на ДНК дава две идентични копия от себе си. Процесът на репликация се състои от различни компоненти. Репликационният балон е отвор на веригата на ДНК, където се извършва инициирането на репликацията. В еукариотите присъстват множество репликационни мехурчета, докато в прокариотите присъства само един мехур за репликация. Всеки балон за репликация съдържа две вилици за репликация. Репликационната вилка се дефинира като набор от протеини за репликация, предупредени в двустранна вилица, която потвърждава започването на процеса на репликация. Комплексът за защита на репликационната вилка е налице, за да се рестабилизира, ако вилицата за репликация е в застой. Прокариотите съдържат един комплекс вилица за репликация, докато в еукариотите има няколко броя вилици. Това е разликата между репликационния балон и вилицата за репликация.
1. „Отлагане на вилица за репликация и комплекс за защита на вилицата.“ Nature News, издателска група Nature. Налични тук
2. „Репликационен балон: Определение и преглед“. Study.com, Study.com. Налични тук
3. "Молекулен механизъм на репликацията на ДНК." Академия Хан. Налични тук
1.'OSC Microbio 11 02 EukRep'By CNX OpenStax, (CC BY 4.0) през Commons Wikimedia
2.'0323 ДНК репликация чрез OpenStax (CC BY 4.0) през Wikimedia на Commons