השוואה והשוואה בין שכפול DNA בפרוקריוטות ואוקריוטות

תוֹכֶן

• ההבדלים בין תאים אוקריוטיים לפרוקריוטים
• שלבים בשכפול DNA
• דמיון בין שכפול DNA פרוקריוטי ואוקריוטי
• ההבדלים בין שכפול DNA פרוקריוטי ואוקריוטי

שכפול של DNA - חומצה deoxyribonucleic - מתרחש לפני שמתא מתחלק כדי להבטיח ששני התאים יקבלו עותק מדויק של החומר הגנטי של ההורים. אמנם קיימים קווי דמיון רבים בין התאים הפרוקריוטים והאוקריוטים המשכפלים את ה- DNA שלהם, אך ישנם כמה הבחנות ביניהם, בשל גודלם והמורכבות השונים של המולקולות, כולל הזמן שלוקח להשלמת התהליך.

ההבדלים בין תאים אוקריוטיים לפרוקריוטים

תאים פרוקריוטיים הם די פשוטים במבנה. אין להם גרעין, אין אברונים וכמות קטנה של DNA בצורת כרומוזום עגול יחיד. לעומת זאת, לתאים האוקריוטים יש גרעין, ריבוי אברונים ועוד DNA המסודרים בכרומוזומים ליניאריים מרובים.

שלבים בשכפול DNA

שכפול ה- DNA מתחיל בנקודה ספציפית במולקולת ה- DNA הנקראת מקור הכפול. במקור אנזימים מרפים את הסליל הכפול והופכים את רכיביו לנגישים לשכפול. לאחר מכן, כל גדיל של הסליל נפרד מהשני, וחושף את הבסיסים שאינם מזווגים כעת כדי לשמש תבניות עבור גדילים חדשים. קטע קטן של RNA - חומצה ריבונוקלאית - מתווסף לפריימר, ואז ניתן להרכיב בסיסים נוקליאוטידיים חדשים המשלימים את הבסיסים הלא-מותאמים ליצירת שני גדילי בת ליד כל גדיל הורה. מכלול זה מושלם בעזרת אנזימים הנקראים פולימראזות DNA. בסיום התהליך נוצרו שתי מולקולות DNA זהות זו לזו ומולקולת האב.

דמיון בין שכפול DNA פרוקריוטי ואוקריוטי

הצעדים לשכפול ה- DNA הם בדרך כלל זהים עבור כל האורגניזמים הפרוקריוטים והאוקריוטים. הסרת ה- DNA מתבצעת על ידי אנזים בשם DNA helicase. ייצור גדילי DNA חדשים מתוזמר על ידי אנזימים הנקראים פולימראזות.

שני סוגי האורגניזמים עוקבים אחר תבנית הנקראת שכפול שמרני למחצה. בדפוס זה, גדילי ה- DNA האינדיבידואליים מיוצרים בכיוונים שונים, ומייצרים גדיל מוביל ופיגור.גדילי פיגורים נוצרים על ידי ייצור שברי DNA קטנים הנקראים שברי אוקזאקי שבסופו של דבר מחוברים זה לזה. שני סוגי האורגניזמים מתחילים גם קווצות DNA חדשות עם יסוד קטן של RNA.

ההבדלים בין שכפול DNA פרוקריוטי ואוקריוטי

ההבדלים בין שכפול DNA פרוקריוטי ואוקריוטי קשורים במידה רבה לניגודים בגודל ובמורכבות של ה- DNA והתאים של אורגניזמים אלה. לתא האוקריוטי הממוצע יש DNA פי 25 יותר מאשר תא פרוקריוטי.

בתאים פרוקריוטיים יש רק נקודת מוצא אחת, שכפול מתרחש בשני כיוונים מנוגדים בו זמנית, ומתרחש בציטופלסמה של התא. לעומת זאת, לתאים האוקריוטים יש נקודות מוצא מרובות ומשתמשים בשכפול חד כיווני בתוך גרעין התא. בתאים פרוקריוטיים יש סוג אחד או שניים של פולימראזות, ואילו לאיקריוטים יש ארבעה או יותר.

שכפול מתרחש גם בקצב מהיר בהרבה בתאים פרוקריוטים, מאשר באיקריוטים. יש חיידקים שנמשכים 40 דקות בלבד, ואילו תאים מהחי כמו בני אדם עשויים לארוך עד 400 שעות. בנוסף, לאיקריוטים יש גם תהליך ברור לשכפול הטלומרים בקצות הכרומוזומים שלהם. עם הכרומוזומים המעגליים שלהם, לפרוקריוטים אין שום מטרה לסנתז. לבסוף, השכפול הקצר בפרוקריוטים מתרחש כמעט ברציפות, אך תאים אוקריוטים עוברים שכפול של DNA רק בשלב ה- S של מחזור התא.