Sao chép DNA của Sinh vật nhân sơ và Sinh vật nhân chuẩn
Theo mô hình Watson và Crick đề xuất cho DNA, một sợi DNA là phần bổ sung của sợi kia; do đó mỗi sợi hoạt động như một khuôn mẫu để hình thành một sợi DNA mới. Quá trình này được gọi là sao chép DNA. Sự sao chép của DNA về cơ bản liên quan đến việc tháo xoắn của các sợi mẹ và sự bắt cặp cơ sở giữa hai sợi mới, do đó mỗi phân tử DNA mới chứa một sợi mới và một sợi cũ, thuộc về phân tử DNA mẹ. Quá trình sao chép DNA là một quá trình rất phức tạp và liên quan đến nhiều chức năng của tế bào và các thủ tục xác minh nhất định. DNA polymerase là enzyme chính tham gia vào quá trình sao chép DNA. Hai loại sao chép cơ bản là sao chép bảo thủ và sao chép bán bảo thủ. DNA nhân sơ và DNA nhân thực rất khác nhau; quy trình nhân bản của chúng cũng vậy.
Sao chép DNA nhân sơ
Không giống như ở sinh vật nhân chuẩn, ở sinh vật nhân sơ chỉ tồn tại một ADN hình tròn duy nhất. Quá trình nhân đôi trong nhiễm sắc thể nhân sơ bắt đầu từ nguồn gốc của quá trình sao chép. Khi bắt đầu sao chép, enzim phá vỡ các liên kết hydro giữa hai sợi mẹ của ADN tại nơi bắt đầu sao chép, thiết lập ngã ba sao chép. Sau khi hình thành ngã ba sao chép, các sợi của chuỗi xoắn kép bắt đầu bung ra và tách khỏi nhau. Trong khi quá trình tháo cuộn diễn ra, DNA polymerase bắt đầu tổng hợp sợi DNA mới bằng cách thêm nucleotide. Khi tiến hành sao chép, các nhánh sao chép sẽ đi theo hướng ngược lại. Sau khi hoàn thành quá trình sao chép, mỗi DNA sợi kép mới chứa một DNA cũ và một DNA mới. Khi hai phân tử DNA đã hình thành, tế bào đã sẵn sàng cho quá trình phân hạch nhị phân.
Sao chép DNA sinh vật nhân chuẩn
Không giống như ở sinh vật nhân sơ, sinh vật nhân thực có một lượng lớn DNA. Vì vậy, quá trình nhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực khá phức tạp và liên quan đến nhiều quá trình sinh học. Vì số lượng DNA lớn, có rất ít nguồn gốc của các điểm sao chép, tạo thành các bong bóng. Tại những khu vực này, các enzym phá vỡ các sợi và bắt đầu phiên mã theo các hướng ngược nhau trên mỗi vị trí của phân tử DNA. Tại đây, DNA polymerase tổng hợp hai chuỗi DNA mới. Khi quá trình sao chép diễn ra, các nucleotide mới được thêm vào phân tử DNA đang phát triển. Quá trình sao chép hoàn thành khi các nhánh sao chép gặp nhau. Khi quá trình sao chép hoàn tất, tế bào đã sẵn sàng cho quá trình nguyên phân.
Sự khác biệt giữa sao chép DNA của Sinh vật nhân sơ và Sinh vật nhân chuẩn là gì?
• Thời gian sao chép DNA ở sinh vật nhân thực lâu hơn ở sinh vật nhân sơ.
• Ở sinh vật nhân thực, nhiều vị trí sao chép có trong một phân tử DNA đơn lẻ, trong khi ở sinh vật nhân sơ, một vị trí sao chép đơn có trong phân tử DNA vòng.
• Ở sinh vật nhân sơ, quá trình sao chép DNA liên quan đến ba loại enzyme polymerase; cụ thể là DNA polymerase I, DNA polymerase II và DNA polymerase III. Ngược lại, quá trình nhân đôi ADN của sinh vật nhân thực có sự tham gia của 4 loại enzim polymeraza; cụ thể là α, β, γ và δ.
• Sự đa dạng về chức năng của DNA polymerase là đặc trưng ở sinh vật nhân thực, trong khi nó lại đa dạng ở sinh vật nhân sơ.
• Ở sinh vật nhân chuẩn, β- polymerase có chức năng như một enzym sửa chữa, trong khi không có chức năng sửa chữa như vậy ở sinh vật nhân sơ.
• Ở sinh vật nhân sơ, rất ít nhánh sao chép được hình thành trong khi ở sinh vật nhân thực, nhiều nhánh sao chép được hình thành.
• Ở sinh vật nhân sơ, cấu trúc theta được quan sát thấy trong khi ở sinh vật nhân thực, nó không được quan sát.
• Ở sinh vật nhân thực, nhiều protein phụ với các chức năng đa dạng tham gia trong khi ở sinh vật nhân sơ, một số protein phụ với các chức năng hạn chế tham gia.
• Quá trình tách và giải cuộn histone diễn ra ở sinh vật nhân chuẩn, trong khi chỉ diễn ra cuộn dây ở sinh vật nhân sơ.
• Nhiều bong bóng sao chép có ở sinh vật nhân thực, trong khi không có hoặc ít bong bóng sao chép có ở sinh vật nhân sơ.
• Ở sinh vật nhân sơ, RNA đóng vai trò là mồi trong khi ở sinh vật nhân chuẩn, RNA hoặc DNA đóng vai trò là mồi.
• Quá trình nhân đôi DNA ở sinh vật nhân thực diễn ra trong chu kỳ tế bào, không giống như ở sinh vật nhân sơ.
Đọc thêm:
1. Sự khác biệt giữa tổng hợp protein và sao chép DNA
2. Sự khác biệt giữa sao chép và phiên mã DNA
3. Sự khác biệt giữa Trễ và Sợi dẫn đầu
4. Sự khác biệt giữa bản dịch của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn
5. Sự khác biệt giữa Ribosom của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn
6. Sự khác biệt giữa phiên mã của tế bào nhân sơ và nhân thực
7. Sự khác biệt giữa tổng hợp protein ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn
