Prokaryotische vs eukaryotische DNA-Replikation
Gemäß dem für DNA vorgeschlagenen Watson- und Crick-Modell ist ein DNA-Strang das Komplement des anderen Strangs; Daher fungiert jeder Strang als Matrize für die Bildung eines neuen DNA-Strangs. Dieser Prozess ist als DNA-Replikation bekannt. Die Replikation von DNA beinhaltet im Wesentlichen das Abwickeln der Elternstränge und die Basenpaarung zwischen den beiden neuen Strängen, so dass jedes neue DNA-Molekül einen neuen und einen alten Strang enthält, der zum Eltern-DNA-Molekül gehört. Die DNA-Replikation ist ein sehr komplexer Prozess und beinhaltet viele zelluläre Funktionen und bestimmte Verifizierungsverfahren. DNA-Polymerase ist das Hauptenzym, das an der DNA-Replikation beteiligt ist. Die beiden grundlegenden Replikationstypen sind die konservative Replikation und die semikonservative Replikation. Prokaryontische DNA und eukaryotische DNA variieren stark; Dies gilt auch für ihre Replikationsprozesse.
Prokaryotische DNA-Replikation
Anders als bei Eukaryoten gibt es bei Prokaryoten eine einzige zirkuläre DNA. Die Replikation im prokaryotischen Chromosom beginnt am Replikationsursprung. Zu Beginn der Replikation bricht das Enzym die Wasserstoffbrücken zwischen den beiden Eltern-DNA-Strängen am Replikationsursprung und bildet die Replikationsgabel. Nach der Bildung der Replikationsgabel beginnen sich die Stränge der Doppelhelix abzuwickeln und voneinander zu trennen. Während das Abwickeln stattfindet, beginnt die DNA-Polymerase die Synthese eines neuen DNA-Strangs durch Zugabe von Nukleotiden. Während die Replikation fortschreitet, bewegen sich die Replikationsgabeln in die entgegengesetzte Richtung. Nach Abschluss der Replikation enthält jede neue doppelsträngige DNA eine alte und eine neue DNA. Sobald sich die beiden DNA-Moleküle gebildet haben, ist die Zelle zur binären Spaltung bereit.
Eukaryotische DNA-Replikation
Im Gegensatz zu Prokaryoten haben Eukaryoten eine große Menge an DNA. Daher ist die Replikation von DNA in Eukaryoten recht komplex und beinhaltet viele biologische Prozesse. Da die DNA-Menge groß ist, gibt es nur wenige Ursprünge von Replikationspunkten, die die Blasen bilden. In diesen Bereichen brechen Enzyme die Stränge und beginnen an jeder Stelle des DNA-Moleküls in entgegengesetzte Richtungen zu transkribieren. Hier synthetisiert die DNA-Polymerase zwei neue DNA-Stränge. Mit fortschreitender Replikation werden dem wachsenden DNA-Molekül neue Nukleotide hinzugefügt. Der Replikationsprozess ist abgeschlossen, wenn sich die Replikationsgabeln treffen. Sobald der Replikationsprozess abgeschlossen ist, ist die Zelle für die Mitose bereit.
Was ist der Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer DNA-Replikation?
• Die Dauer der DNA-Replikation bei Eukaryoten ist länger als bei Prokaryoten.
• Bei Eukaryoten sind mehrere Replikationsstellen in einem einzelnen DNA-Molekül vorhanden, während bei Prokaryoten eine einzige Replikationsstelle im zirkulären DNA-Molekül vorhanden ist.
• Bei Prokaryoten umfasst die DNA-Replikation drei Polymeraseenzyme. nämlich DNA-Polymerase I, DNA-Polymerase II und DNA-Polymerase III. Im Gegensatz dazu umfasst die DNA-Replikation von Eukaryoten vier Arten von Polymeraseenzymen; nämlich α, β, γ und δ.
• Die funktionelle Vielfalt der DNA-Polymerase ist bei Eukaryoten spezifisch, während sie bei Prokaryoten unterschiedlich ist.
• Bei Eukaryoten fungiert die β-Polymerase als Reparaturenzym, während es bei Prokaryoten keine solche Reparaturfunktion gibt.
• Bei Prokaryoten werden nur wenige Replikationsgabeln gebildet, während bei Eukaryoten viele Replikationsgabeln gebildet werden.
• Bei Prokaryoten wird eine Theta-Struktur beobachtet, während sie bei Eukaryoten nicht beobachtet wird.
• Bei Eukaryoten sind viele akzessorische Proteine mit unterschiedlichen Funktionen beteiligt, während bei Prokaryoten nur wenige akzessorische Proteine mit eingeschränkten Funktionen beteiligt sind.
• Die Histontrennung und das Abwickeln finden bei Eukaryoten statt, während nur das Abwickeln bei Prokaryoten stattfindet.
• In Eukaryoten sind viele Replikationsblasen vorhanden, während in Prokaryoten keine oder nur wenige Replikationsblasen vorhanden sind.
• Bei Prokaryoten fungiert RNA als Primer, während bei Eukaryoten entweder RNA oder DNA als Primer fungiert.
• Die DNA-Replikation in Eukaryoten findet im Gegensatz zu Prokaryoten während des Zellzyklus statt.
Weiterlesen:
1. Unterschied zwischen Proteinsynthese und DNA-Replikation
2. Unterschied zwischen DNA-Replikation und Transkription
3. Unterschied zwischen nacheilendem und führendem Strang
4. Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Übersetzung
5. Unterschied zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Ribosomen
6. Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Transkription
7. Unterschied zwischen Proteinsynthese in prokaryotischen und eukaryotischen
