Kľúčový rozdiel medzi zaostávajúcim a vedúcim vláknom je v tom, že syntéza zaostávajúceho vlákna je nespojitá a vyskytuje sa v smere opačnom k rastúcej replikačnej vidlici, zatiaľ čo syntéza vedúceho vlákna je kontinuálna a prebieha v rovnakom smere ako rastúca replikačná vidlica.
Replikácia DNA je dôležitý biologický proces, ktorý sa vyskytuje vo všetkých živých organizmoch. Na začiatku procesu replikácie sa dvojité vlákna dvojitej špirály odvíjajú od seba a otvárajú sa procesu. Potom každý prameň funguje ako šablóna pre dcérsky prameň. Replikácia DNA prebieha na „replikačnej vidlici“vytvorenej helikázovým enzýmom, ktorý je zodpovedný za rozpad vodíkových väzieb spájajúcich dva reťazce DNA dohromady. Výsledné jednotlivé vlákna DNA slúžia ako šablóny pre novosyntetizované vlákna DNA nazývané „zaostávajúce a vedúce vlákna“. Syntéza zaostávajúceho vlákna je diskontinuálna, zatiaľ čo syntéza vedúceho vlákna je kontinuálna. Okrem toho existuje niekoľko ďalších rozdielov medzi zaostávajúcimi a vedúcimi vláknami, ako je uvedené v tomto článku.
Čo je Lagging Strand?
Zaostávajúce vlákno je jedným z dvoch novo syntetizovaných reťazcov DNA pri replikácii DNA. Vyskytuje sa v smere 3'-5', čo je smer opačný k rastúcej replikačnej vidlici. Syntéza nového vlákna replikačnej DNA v zaostávajúcom vlákne prebieha vytvorením „Okazakiho fragmentov“, čo sú krátke segmenty rôznej dĺžky.
Obrázok 01: Zaostávajúci reťazec a vedúci reťazec v replikácii DNA
Za spájanie týchto fragmentov je navyše zodpovedný enzým nazývaný DNA-ligáza. Preto je aktivita enzýmu DNA-ligázy nevyhnutná pre syntézu zaostávajúceho vlákna.
Čo je hlavná vetva?
Vedúci reťazec je ďalší novovytvorený reťazec DNA, ktorý sa na rozdiel od zaostávajúceho reťazca replikuje nepretržite. Preto syntéza tohto vedúceho vlákna nevyžaduje aktivitu DNA-ligázy. Okrem toho je vedúci reťazec v smere 5' až 3'. Je to tento smer, ktorým sa replikačná vidlica pohybuje.
Aké sú podobnosti medzi zaostávajúcim a vedúcim reťazcom?
- Zaostávajúce a vedúce vlákno sú dve vlákna vyplývajúce z procesu replikácie DNA.
- Navzájom sa dopĺňajú.
- Stavebnými kameňmi každého vlákna sú však deoxyribonukleotidy.
- Enzým DNA polymeráza tiež katalyzuje syntézu oboch reťazcov.
- Navyše, syntéza oboch vlákien prebieha súčasne.
Aký je rozdiel medzi zaostávajúcim a vedúcim reťazcom?
Zaostávajúce a vedúce vlákna sú dve vlákna, ktoré sú výsledkom procesu replikácie DNA. V definícii je zaostávajúci reťazec jedným z dvoch reťazcov produkovaných vo fragmentoch počas replikácie DNA. Na rozdiel od toho, vedúci reťazec je reťazec produkovaný nepretržite počas replikácie DNA. Toto je kľúčový rozdiel medzi zaostávajúcim a vedúcim vláknom. Okrem toho šablóna zaostávajúceho prameňa smeruje v smere 3' až 5', zatiaľ čo šablóna vedúceho prameňa smeruje v smere 5' až 3'. Toto je významný rozdiel medzi zaostávajúcim a vedúcim vláknom. Okrem toho je ďalším rozdielom medzi zaostávajúcim a vedúcim reťazcom proces syntézy. Syntéza zaostávajúceho vlákna prebieha diskontinuálne vo fragmentoch, zatiaľ čo syntéza vedúceho vlákna prebieha nepretržite počas procesu replikácie.
Navyše, syntéza oneskoreného vlákna prebieha vo fragmentoch nazývaných Okazakiho fragmenty, ale nie v syntéze vedúceho vlákna. Ďalším rozdielom medzi zaostávajúcim a vedúcim reťazcom je smer syntézy. Smer syntézy zaostávajúceho vlákna je 3'→5'. Smer syntézy vedúceho vlákna je však 5'→3'. Okrem toho syntéza zaostávajúceho vlákna vyžaduje nové priméry, často na prispôsobenie sa opakujúcim sa iniciačným udalostiam. Replikáciu DNA vedúceho vlákna je však potrebné aktivovať iba raz.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiel medzi zaostávajúcim a vedúcim reťazcom vo forme tabuľky.
Zhrnutie – Zaostávajúca verzus vedúca sieť
Replikácia DNA je dôležitý proces vyskytujúci sa v živých organizmoch. Duplikuje molekuly DNA. Dve nové vlákna produkované počas replikácie DNA sú zaostávajúce vlákno a vedúce vlákno. Pri zhrnutí rozdielu medzi zaostávajúcim a vedúcim vláknom je zaostávajúce vlákno vlákno produkované diskontinuálne v Okazakiho fragmentoch v smere 3'-5', zatiaľ čo vedúce vlákno je vlákno produkované kontinuálne v smere 5'-3'. Okrem toho syntéza zaostávajúceho vlákna vyžaduje primázu, DNA ligázu inú ako DNA polymerázu, zatiaľ čo syntéza hlavného vlákna vyžaduje iba DNA polymerázu.
