Prokaryotische versus eukaryote DNA-replicatie
Volgens het Watson en Crick-model dat voor DNA wordt voorgesteld, is de ene DNA-streng het complement van de andere streng; vandaar dat elke streng fungeert als een sjabloon voor de vorming van een nieuwe DNA-streng. Dit proces staat bekend als DNA-replicatie. De replicatie van DNA omvat in feite het afwikkelen van de ouderstrengen en de basenparing tussen de twee nieuwe strengen, zodat elk nieuw DNA-molecuul één nieuwe en één oude streng bevat, die tot het ouder-DNA-molecuul behoort. DNA-replicatie is een zeer complex proces en omvat veel cellulaire functies en bepaalde verificatieprocedures. DNA-polymerase is het belangrijkste enzym dat betrokken is bij DNA-replicatie. De twee basistypen van replicatie zijn conservatieve replicatie en semiconservatieve replicatie. Prokaryotisch DNA en eukaryoot DNA lopen sterk uiteen; dat geldt ook voor hun replicatieprocessen.
Prokaryote DNA-replicatie
In tegenstelling tot eukaryoten bestaat er in prokaryoten één enkel circulair DNA. De replicatie in het prokaryotische chromosoom begint bij de oorsprong van de replicatie. Aan het begin van de replicatie verbreekt het enzym de waterstofbruggen tussen de twee ouderstrengen van DNA bij de oorsprong van de replicatie, waardoor de replicatievork ontstaat. Na de vorming van de replicatievork beginnen de strengen van de dubbele helix zich af te wikkelen en van elkaar te scheiden. Terwijl het afwikkelen plaatsvindt, begint het DNA-polymerase met de synthese van een nieuwe DNA-streng door nucleotiden toe te voegen. Naarmate de replicatie vordert, bewegen de replicatievorken in de tegenovergestelde richting. Na voltooiing van de replicatie bevat elk nieuw dubbelstrengs DNA één oud DNA en één nieuw DNA. Zodra de twee DNA-moleculen zijn gevormd, is de cel klaar voor binaire splitsing.
Eukaryote DNA-replicatie
In tegenstelling tot prokaryoten hebben eukaryoten een grote hoeveelheid DNA. Daarom is de replicatie van DNA in eukaryoten behoorlijk complex en omvat het veel biologische processen. Omdat de hoeveelheid DNA groot is, zijn er weinig oorsprong van replicatiepunten, die de bellen vormen. In deze gebieden breken enzymen de strengen en beginnen ze in tegengestelde richtingen te transcriberen op elke plaats van het DNA-molecuul. Hier synthetiseert het DNA-polymerase twee nieuwe DNA-strengen. Naarmate de replicatie vordert, worden nieuwe nucleotiden toegevoegd aan het groeiende DNA-molecuul. Het replicatieproces is voltooid wanneer de replicatievorken elkaar ontmoeten. Zodra het replicatieproces is voltooid, is de cel klaar voor de mitose.
Wat is het verschil tussen prokaryotische en eukaryote DNA-replicatie?
• Duur van DNA-replicatie bij eukaryoten is langer dan bij prokaryoten.
• In eukaryoten zijn meerdere replicatieplaatsen aanwezig in een enkel DNA-molecuul, terwijl in prokaryoten een enkele replicatieplaats aanwezig is in het circulaire DNA-molecuul.
• Bij prokaryoten zijn bij DNA-replicatie drie polymerase-enzymen betrokken; namelijk DNA-polymerase I, DNA-polymerase II en DNA-polymerase III. Daarentegen omvat DNA-replicatie van eukaryoten vier soorten polymerase-enzymen; namelijk α, β, γ en δ.
• Functionele variëteit van DNA-polymerase is specifiek in eukaryoten, terwijl het divers is in prokaryoten.
• In eukaryoten functioneert β-polymerase als een reparatie-enzym, terwijl er geen dergelijke reparatiefunctie is in prokaryoten.
• In prokaryoten worden weinig replicatievorken gevormd, terwijl bij eukaryoten veel replicatievorken worden gevormd.
• In prokaryoten wordt de theta-structuur waargenomen, terwijl deze bij eukaryoten niet wordt waargenomen.
• Bij eukaryoten zijn veel hulpeiwitten met diverse functies betrokken, terwijl bij prokaryoten weinig hulpeiwitten met beperkte functies betrokken zijn.
• Histonscheiding en -afwikkeling vinden plaats in eukaryoten, terwijl alleen afwikkeling plaatsvindt in prokaryoten.
• Veel replicatiebellen aanwezig in eukaryoten, terwijl geen of weinig replicatiebellen aanwezig zijn in prokaryoten.
• In prokaryoten fungeert RNA als de primer, terwijl in eukaryoten RNA of DNA als primer fungeert.
• DNA-replicatie in eukaryoten vindt plaats tijdens de celcyclus, in tegenstelling tot prokaryoten.
Lees meer:
1. Verschil tussen eiwitsynthese en DNA-replicatie
2. Verschil tussen DNA-replicatie en transcriptie
3. Verschil tussen achterblijvende en leidende streng
4. Verschil tussen prokaryotische en eukaryote vertaling
5. Verschil tussen prokaryotische en eukaryote ribosomen
6. Verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie
7. Verschil tussen eiwitsynthese in prokaryote en eukaryote
