Differenza chiave: bolla di replica vs fork di replica
La bolla di replicazione e le forcelle di replicazione sono due strutture formate durante la replicazione del DNA e la differenza fondamentale tra la bolla di replicazione e la forcella di replicazione è che la bolla di replicazione è un'apertura presente all'interno del filamento di DNA durante l'inizio della replicazione mentre le forcelle di replicazione sono strutture presenti nella bolla di replica che denotano il verificarsi effettivo della replica.
Nel contesto della biologia molecolare, la replicazione del DNA è un processo in cui due copie identiche del DNA vengono prodotte da una molecola di DNA. Questo processo biologico è la base della continuità di tutte le forme di vita e dell'eredità biologica. La replicazione del DNA avviene in tutti gli organismi viventi. Il processo di replicazione consiste in diverse tecniche, enzimi, composti biologici e strutture di replicazione che vengono stabilite per avviare la replicazione ed elaborarla. La bolla di replicazione e le forcelle di replicazione sono tali strutture che si formano durante la replicazione del DNA. Sia la bolla di replicazione che la forcella di replicazione sono presenti nei procarioti e negli eucarioti.
Cos'è la bolla di replica?
La replicazione del DNA è un processo in cui una molecola di DNA si replica e fa una copia di se stessa. La bolla di replicazione è considerata come l'apertura presente all'interno del filamento di DNA durante l'inizio della replicazione. La formazione di bolle di replicazione varia nei procarioti e negli eucarioti. I procarioti contengono una singola bolla di replicazione mentre gli eucarioti contengono più bolle di replicazione.
La bolla di replica ha la capacità di crescere in due direzioni grazie alla presenza di fork di replica. In ogni bolla di replica sono presenti due fork di replica. Questo è il punto in cui la doppia elica del DNA dei genitori si divide. Nel contesto degli organismi eucariotici, contengono un vero nucleo. Il DNA eucariotico è lineare. Per questo motivo, la replica si verifica in più posizioni che comporta la presenza di più bolle di replica.
Il funzionamento della bolla di replicazione avviene con l'enzima DNA elicasi che rompe i legami idrogeno presenti tra le basi azotate dei due filamenti di DNA parentale. Le proteine di legame a filamento singolo sono attaccate ai filamenti di DNA dei genitori separati per prevenire la riformazione dei legami idrogeno.
Figura 01: Bolle di replicazione del DNA eucariotico
La rottura dei legami idrogeno tra i due filamenti provoca il rilassamento della doppia elica e anche l'accumulo di tensione più in basso nella molecola a causa dello svolgimento. L'enzima topoisomerasi implica la rottura dei legami fosfodiestere della doppia elica più a valle della bolla di replicazione che allevia la tensione in quelle regioni attraverso il riattacco immediato.
Cos'è Replication fork?
Nel contesto del ciclo cellulare, la replicazione del DNA avviene nella fase S. Il processo inizia con sequenze di DNA predefinite e denominate origini di replicazione. In queste regioni si formano bolle di replicazione che innescano la replicazione del DNA. In precedenza è stato menzionato che ogni bolla di replica contiene due fork di replica. Quando viene attivata la replicazione del DNA, le proteine di replicazione si organizzano in una struttura che ricorda una biforcazione. A causa della formazione di tale struttura, questo viene definito fork di replica. Queste proteine di replicazione coordinano l'intero processo di replicazione del DNA.
DNA elicasi svolge il DNA parentale a doppio filamento in due filamenti singoli rompendo i legami idrogeno che collegano le basi azotate dei due filamenti. Ciò si verifica davanti al fork di replicazione e crea DNA a filamento singolo.
Le principali funzioni della forcella di replicazione sono lo svolgimento del DNA e la sintesi del DNA. La sintesi del DNA dalla forcella di replicazione si ottiene con l'enzima DNA polimerasi. La DNA polimerasi collega le basi del DNA nella sequenza corretta secondo la teoria dell'accoppiamento delle basi complementari.
Figura 02: Componenti del fork di replica
Per prevenire lo stallo della forcella di replicazione, esiste uno speciale complesso proteico noto come complesso di protezione della forcella di replicazione. La funzione principale di questo complesso è di ristabilirsi se il fork di replicazione è in stallo per qualsiasi motivo e implica il coordinamento della sintesi dei filamenti in testa e in ritardo e anche nella segnalazione del checkpoint di replica.
Quali sono le somiglianze tra Replication Bubble e Replication fork?
- Durante la replicazione del DNA si possono vedere sia la bolla di replicazione che la forcella di replicazione.
- Entrambe le strutture sono comuni alla replicazione del DNA sia procariotico che eucariotico.
- Entrambe le strutture aiutano e attivano la replicazione del DNA.
Qual è la differenza tra Replication Bubble e Replication fork?
Bolla di replica vs fork di replica |
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| La bolla di replicazione è definita come un'apertura presente all'interno del filamento di DNA durante l'inizio della replicazione. | Il fork di replica è definito come le strutture presenti nella bolla di replica che denota il verificarsi della replica. |
| Replica procariotica | |
| Si forma una bolla di replica. | Si forma un fork di replica. |
| Replica eucariotica | |
| Si formano più bolle di replica. | Si formano più fork di replica. |
Riepilogo – Replication Bubble vs Replication fork
La replicazione del DNA è un processo in cui un filamento di DNA genitore fornisce due copie identiche di se stesso. Il processo di replica è costituito da diversi componenti. La bolla di replicazione è un'apertura del filamento di DNA in cui avviene l'inizio della replicazione. Negli eucarioti sono presenti più bolle di replicazione mentre nei procarioti è presente solo una singola bolla di replicazione. Ogni bolla di replica contiene due fork di replica. Una forcella di replicazione è definita come un insieme di proteine di replicazione avvertite in una forcella a due punte che conferma l'inizio del processo di replicazione. Il complesso di protezione del fork di replica è presente per la ristabilizzazione se il fork di replica è in stallo. I procarioti contengono un singolo complesso di fork di replica mentre negli eucarioti ci sono più numeri di fork. Questa è la differenza tra bolla di replica e fork di replica.
