Prokariotik Replikasi DNA eukariotik

Prokariotik Replikasi DNA eukariotik, Meskipun proses dasar replikasi DNA tetap sama, perbedaan tertentu telah berevolusi karena kompleksitas eukariota genomik yang lebih tinggi.

Replikasi DNA adalah proses kompleks yang terdiri dari beberapa aktivitas terkoordinasi dari molekul tertentu. Dibandingkan dengan eukariota, penambahan nukleotida selama replikasi DNA terjadi hampir 20 kali lebih cepat pada prokariota.

DNA ,deoxyribonucleotide, a.k.a. kode rahasia kehidupan, adalah molekul yang memiliki semua informasi yang dibutuhkan pada setiap tahap dalam siklus hidup suatu organisme. Replikasi DNA adalah cara untuk memastikan bahwa informasi ini diturunkan ke setiap sel yang baru terbentuk, apakah itu sel prokariotik atau eukariotik.

Replikasi DNA Pada Prokariota Dan Eukariota

Prokariota tidak memiliki nukleus dan organel terikat membran lainnya, seperti mitokondria, retikulum endoplasma, dan badan golgi. DNA prokariotik hadir sebagai kompleks protein-DNA yang disebut nukleoid. Replikasi terjadi di sitoplasma sel.

Dalam kasus eukariota, organisme yang mengandung nucleus terikat membran, DNA diasingkan di dalam nukleus. Oleh karena itu, nukleus adalah situs untuk replikasi DNA pada eukariota.

Proses Divisi Sel  

  • Pada eukariota, pembelahan sel adalah proses yang kompleks, dan replikasi DNA terjadi selama fase sintesis (S) dari siklus sel.
  • Dalam prokariota, replikasi DNA adalah tahap pertama pembelahan sel, yang terutama melalui pembelahan biner atau tunas.

Inisiasi

Replikasi DNA dimulai pada urutan spesifik atau unik yang disebut asal mula replikasi, dan berakhir di tempat penghentian yang unik. Wilayah DNA antara kedua lokasi ini disebut sebagai unit replikasi atau replika.

 

DNA eukariotik relatif sangat besar, dan diorganisasikan ke dalam kromosom linier. Karena tingginya jumlah bahan yang akan disalin, ini mengandung banyak asal replikasi pada setiap kromosom. Replikasi DNA dapat dilakukan secara independen di masing-masing asal dan diakhiri pada lokasi penghentian yang sesuai.

DNA prokariotik diorganisasikan ke dalam kromosom melingkar, dan beberapa memiliki molekul DNA melingkar tambahan yang disebut plasmid. Molekul DNA prokariotik mengandung satu asal replikasi dan replika tunggal. Selain itu, situs asal ini umumnya lebih panjang dari pada situs asal eukariotik.

Dengan demikian, setiap kromosom memiliki beberapa replika, yang memungkinkan replikasi DNA lebih cepat. Genom manusia yang terdiri dari sekitar 3,2 miliar pasang basa akan direplikasi dalam waktu satu jam. Jika replikasi DNA bergantung pada satu replika tunggal, diperlukan waktu satu bulan untuk menyelesaikan replikasi satu kromosom.

Tujuan dan arah Replikasi

Pada plasmid tertentu yang ada di sel bakteri, replikasi DNA searah telah diamati. Plasmid ini bereplikasi melalui model lingkaran bergulir, dimana beberapa salinan linier dari DNA melingkar disintesis dan kemudian disirkulasikan.

Setelah diinisiasi, perakitan replikasi DNA berlangsung di sepanjang molekul DNA, dan titik yang tepat dimana replikasi terjadi disebut sebagai garpu replikasi. Umumnya, baik pada prokariota dan eukariota, proses replikasi DNA berlangsung dalam dua arah yang berlawanan, dari asal replikasi.

Enzim

Meskipun seperangkat enzim yang sama terlibat dalam replikasi DNA prokariotik dan eukariotik, yang terakhir lebih kompleks dan bervariasi. Protein inisiator, protein pengikatan DNA beruntai tunggal (SSB), primase, helicase DNA, dan ligase DNA terdapat pada prokariota dan eukariota.

Enzim yang spesifik untuk prokariota:

Aktivitas enzim

  • DNA Polymerase III 5 sampai 3 ‘polymerase, 3’ to 5 ‘exonuclease
  • DNA Polymerase I 5 ‘sampai 3’ polymerase, 3 ‘to 5’ exonuclease, 5 ‘to 3’ exonuclease

Enzim yang spesifik untuk eukariota:

Aktivitas enzim

  • DNA polimerase δ 5 ‘sampai 3’ polimerase, 3 ‘sampai 5’ eksonuklease
  • Polimerase DNA polimerase ε 5 ‘sampai 3’
  • Polimerase DNA polimerase α 5 ‘sampai 3’

Selain itu, eukariota mengandung DNA polimerase γ, yang terlibat dalam replikasi DNA mitokondria. Juga, topoisomerase, enzim yang mengatur pengikatan dan pembungkus DNA selama pergerakan garpu replikasi, berbeda dalam aktivitasnya.

Prokariota, umumnya menggunakan topoisomerase tipe II yang disebut DNA gyrase, yang mengenalkan sebuah nick di kedua untai DNA. Sebaliknya, kebanyakan eukariota menggunakan topoisomerase tipe I, yang memotong satu untai DNA, selama pergerakan garpu replikasi.

Selama replikasi DNA, sintesis satu untai terjadi secara kontinyu, sedangkan untai lainnya terjadi secara kontinu melalui pembentukan fragmen. Mantan untai ini disebut sebagai untai terkemuka, yang terakhir sebagai untai yang tertinggal, dan fragmen perantara disebut sebagai fragmen Okazaki.

Alasan untuk seperti d Ifference adalah sifat antiparalel untai DNA, berlawanan dengan aktivitas searah fragmen DNA polimerase.Prokaryotic Okazaki lebih panjang, dengan panjang khas yang diamati pada Escherichia coli (E. coli) sekitar 1000 sampai 2000 nukleotida.

Namun, replikasi DNA eukariotik ditandai oleh masalah replikasi akhir yang unik, dimana bagian DNA yang ada di ujung kromosom tidak dapat direplikasi. Jadi, untai tertinggal lebih pendek dari untai terdepan. Masalah ini dibahas dalam eukariota dengan adanya urutan DNA non-coding dan repetitif yang disebut telomere, di ujung kromosom.

Panjang Okazaki eukariotik Fragmen berkisar antara 100 dan 200 nukleotida. Meskipun relatif lebih pendek, mereka diproduksi pada tingkat yang lebih lambat daripada yang diamati pada prokariota. Penentuan Terminasi replikasi DNA terjadi di tempat penghentian yang spesifik pada prokariota dan eukariota.

Pada prokariota, situs penghentian tunggal ada di tengah antara kromosom melingkar. Dua garpu replikasi bertemu di situs ini, sehingga menghentikan proses replikasi. Pada eukariota, molekul DNA linier memiliki beberapa situs penghentian sepanjang kromosom, sesuai dengan masing-masing asal replikasi.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *