Sự khác biệt chính - Bong bóng nhân bản so với Ngã ba nhân bản
Bong bóng sao chép và ngã ba sao chép là hai cấu trúc được hình thành trong quá trình sao chép ADN và sự khác biệt chính giữa Bong bóng sao chép và Ngã ba sao chép là bong bóng sao chép là một lỗ mở bên trong sợi DNA trong quá trình bắt đầu sao chép trong khi các ngã ba sao chép là cấu trúc hiện diện trong bong bóng sao chép biểu thị sự xuất hiện thực tế của quá trình sao chép.
Trong bối cảnh sinh học phân tử, sao chép DNA là một quá trình mà hai bản sao giống hệt nhau của DNA được tạo ra từ một phân tử DNA. Quá trình sinh học này là cơ sở của tính liên tục của tất cả các dạng sống và sự kế thừa sinh học. Quá trình nhân đôi DNA xảy ra ở tất cả các cơ thể sống. Quá trình sao chép bao gồm các kỹ thuật khác nhau, enzym, hợp chất sinh học và cấu trúc sao chép đang được thiết lập để bắt đầu sao chép và xử lý nó. Bong bóng sao chép và ngã ba sao chép là những cấu trúc được hình thành trong quá trình sao chép DNA. Cả bong bóng sao chép và ngã ba sao chép đều có ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn.
Bong bóng sao chép là gì?
Sao chép DNA là một quá trình mà một phân tử DNA sao chép và tạo ra một bản sao của chính nó. Bong bóng sao chép được coi là lỗ mở có trong sợi DNA trong quá trình bắt đầu sao chép. Sự hình thành bong bóng sao chép khác nhau ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực. Sinh vật nhân sơ chứa một bong bóng sao chép duy nhất trong khi sinh vật nhân chuẩn chứa nhiều bong bóng sao chép.
Bong bóng sao chép có khả năng phát triển theo hai hướng do sự hiện diện của các nhánh sao chép. Trong mỗi bong bóng sao chép, có hai nhánh sao chép. Đây là điểm mà chuỗi xoắn kép DNA của cha mẹ tách ra. Trong bối cảnh của sinh vật nhân thực, chúng chứa một hạt nhân thực sự. DNA của sinh vật nhân thực là dạng mạch thẳng. Vì lý do này, quá trình sao chép xảy ra ở nhiều vị trí dẫn đến sự hiện diện của nhiều bong bóng sao chép.
Hoạt động của bong bóng sao chép xảy ra với enzyme DNA helicase phá vỡ các liên kết hydro có giữa các gốc nitơ của hai sợi DNA cha mẹ. Liên kết sợi đơn Protein được gắn vào các sợi DNA của cha mẹ đã tách rời để ngăn chặn sự biến đổi của các liên kết hydro.
Hình 01: Bong bóng sao chép của DNA sinh vật nhân chuẩn
Việc phá vỡ các liên kết hydro giữa hai sợi dẫn đến sự giãn ra của chuỗi xoắn kép và cũng tạo ra lực căng xuống sâu hơn trong phân tử do sự tháo cuộn. Enzyme topoisomerase liên quan đến việc phá vỡ các liên kết phosphodiester của chuỗi xoắn kép ở phía hạ lưu của bong bóng sao chép, làm giảm căng thẳng tại các vùng đó thông qua việc gắn lại ngay lập tức.
Replication Fork là gì?
Trong bối cảnh của chu kỳ tế bào, sự sao chép DNA xảy ra ở pha S. Quá trình bắt đầu với các trình tự DNA được xác định trước và được gọi là nguồn gốc sao chép. Tại những vùng này, bong bóng sao chép được hình thành để kích hoạt sao chép DNA. Trước đây người ta đã đề cập rằng mỗi bong bóng sao chép chứa hai nhánh sao chép. Khi quá trình sao chép DNA được kích hoạt, các protein sao chép tổ chức thành một cấu trúc giống như một cái chạc hai đầu. Do sự hình thành của cấu trúc như vậy, đây được gọi là ngã ba sao chép. Các protein sao chép này điều phối toàn bộ quá trình sao chép DNA.
DNA helicase tháo xoắn DNA của cha mẹ thành hai sợi đơn bằng cách phá vỡ các liên kết hydro liên kết các bazơ nitơ của hai sợi. Điều này xảy ra trước ngã ba sao chép và tạo ra DNA sợi đơn.
Các chức năng chính của ngã ba sao chép là tháo cuộn DNA và tổng hợp DNA. Sự tổng hợp DNA bằng ngã ba sao chép được thực hiện nhờ enzyme DNA polymerase. DNA polymerase liên kết các base DNA theo trình tự chính xác theo thuyết bắt cặp base bổ sung.
Hình 02: Thành phần Nhân bản Ngã ba
Để ngăn chặn sự ngưng trệ của ngã ba sao chép, có một phức hợp protein đặc biệt được gọi là phức hợp bảo vệ ngã ba sao chép. Chức năng chính của phức hợp này là ổn định lại nếu nhánh sao chép bị đình trệ do bất kỳ lý do nào và nó liên quan đến việc phối hợp tổng hợp các sợi dẫn đầu và sợi trễ cũng như báo hiệu điểm kiểm tra sao chép.
Điểm giống nhau giữa bong bóng nhân bản và ngã ba nhân bản là gì?
- Có thể nhìn thấy cả bong bóng sao chép và ngã ba sao chép trong quá trình sao chép DNA.
- Cả hai cấu trúc đều chung cho sự sao chép DNA của cả sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn.
- Cả hai cấu trúc đều giúp và kích hoạt quá trình sao chép DNA.
Sự khác biệt giữa Bong bóng Nhân bản và Ngã ba Nhân bản là gì?
Replication Bubble vs Replication Fork |
|
| Bong bóng sao chép được định nghĩa là lỗ mở có trong sợi DNA trong quá trình bắt đầu sao chép. | Replication fork được định nghĩa là các cấu trúc có trong bong bóng sao chép biểu thị sự xuất hiện của quá trình sao chép. |
| Nhân bản nhân sơ | |
| Một bong bóng sao chép được hình thành. | Một nhánh sao chép được hình thành. |
| Sao nhân thực | |
| Nhiều bong bóng sao chép được hình thành. | Nhiều nhánh sao chép được hình thành. |
Tóm tắt - Replication Bubble vs Replication Fork
Sao chép DNA là một quá trình trong đó một sợi DNA cha mẹ tạo ra hai bản sao giống hệt nhau của chính nó. Quá trình sao chép bao gồm các thành phần khác nhau. Bong bóng sao chép là một lỗ mở của sợi DNA, nơi bắt đầu quá trình sao chép diễn ra. Ở sinh vật nhân thực, bong bóng nhân đôi nhiều lần trong khi ở sinh vật nhân sơ chỉ có một bong bóng sao chép duy nhất. Mỗi bong bóng sao chép chứa hai nhánh sao chép. Một ngã ba sao chép được định nghĩa là một tập hợp các protein sao chép được cảnh báo trong một ngã ba hai hướng xác nhận sự bắt đầu của quá trình sao chép. Phức hợp bảo vệ ngã ba nhân bản có mặt để khôi phục lại nếu ngã ba nhân bản bị đình trệ. Sinh vật nhân sơ chứa một phức hợp ngã ba sao chép duy nhất trong khi ở sinh vật nhân chuẩn, có nhiều ngã ba. Đây là sự khác biệt giữa bong bóng nhân bản và ngã ba nhân bản.
