Key Difference – Bolha de Replicação vs Fork de Replicação
Bolha de replicação e forquilhas de replicação são duas estruturas formadas durante a replicação do DNA e a principal diferença entre Bolha de Replicação e Forquilha de Replicação é que a bolha de replicação é uma abertura presente dentro da fita de DNA durante o início da replicação enquanto forquilhas de replicação são estruturas presentes na bolha de replicação que denotam a ocorrência real da replicação.
No contexto da biologia molecular, a replicação do DNA é um processo onde duas cópias idênticas de DNA são produzidas a partir de uma molécula de DNA. Este processo biológico é a base da continuidade de todas as formas de vida e herança biológica. A replicação do DNA ocorre em todos os organismos vivos. O processo de replicação consiste em diferentes técnicas, enzimas, compostos biológicos e estruturas de replicação que estão sendo estabelecidas para iniciar a replicação e processá-la. A bolha de replicação e as forquilhas de replicação são estruturas formadas durante a replicação do DNA. Tanto a bolha de replicação quanto a forquilha de replicação estão presentes em procariontes e eucariontes.
O que é bolha de replicação?
A replicação do DNA é um processo em que uma molécula de DNA se replica e faz uma cópia de si mesma. A bolha de replicação é considerada como a abertura que está presente na fita de DNA durante o início da replicação. A formação de bolhas de replicação varia em procariontes e eucariontes. Os procariontes contêm uma única bolha de replicação, enquanto os eucariotos contêm várias bolhas de replicação.
A bolha de replicação tem a capacidade de crescer em duas direções devido à presença de garfos de replicação. Em cada bolha de replicação, existem duas forquilhas de replicação. Este é o ponto em que a dupla hélice do DNA parental se divide. No contexto dos organismos eucarióticos, eles contêm um núcleo verdadeiro. O DNA eucariótico é linear. Por esse motivo, a replicação ocorre em vários locais, o que resulta na presença de várias bolhas de replicação.
O funcionamento da bolha de replicação ocorre com a enzima DNA helicase que quebra as ligações de hidrogênio presentes entre as bases nitrogenadas das duas fitas de DNA parental. Proteínas de Ligação de Fita Simples são anexadas às fitas de DNA parental separadas para evitar a reformação das ligações de hidrogênio.
Figura 01: Bolhas de Replicação do DNA Eucariótico
A quebra das ligações de hidrogênio entre as duas fitas resulta no relaxamento da dupla hélice e também no aumento da tensão mais abaixo na molécula devido ao desenrolamento. A enzima topoisomerase envolve a quebra das ligações fosfodiéster da dupla hélice mais a jusante da bolha de replicação que alivia a tensão nessas regiões através da religação imediata.
O que é fork de replicação?
No contexto do ciclo celular, a replicação do DNA ocorre na fase S. O processo começa com sequências de DNA que são predefinidas e são denominadas como origens de replicação. Nessas regiões, bolhas de replicação são formadas, o que desencadeia a replicação do DNA. Foi mencionado anteriormente que cada bolha de replicação contém duas forquilhas de replicação. Quando a replicação do DNA é acionada, as proteínas de replicação se organizam em uma estrutura que se assemelha a uma forquilha de duas pontas. Devido à formação de tal estrutura, isso é denominado como forquilha de replicação. Essas proteínas de replicação coordenam todo o processo de replicação do DNA.
DNA helicase desenrola o DNA parental de fita dupla em duas fitas simples, quebrando as ligações de hidrogênio que ligam as bases nitrogenadas das duas fitas. Isso ocorre na frente da forquilha de replicação e cria DNA de fita simples.
As principais funções da forquilha de replicação são o desenrolamento do DNA e a síntese do DNA. A síntese de DNA pela forquilha de replicação é alcançada com a enzima DNA polimerase. A DNA polimerase liga as bases do DNA na sequência correta de acordo com a teoria do pareamento de bases complementares.
Figura 02: Componentes do Fork de Replicação
Para evitar o travamento da forquilha de replicação, existe um complexo proteico especial conhecido como complexo de proteção da forquilha de replicação. A principal função deste complexo é re-estabilizar se a forquilha de replicação estiver paralisada por qualquer motivo e envolve a coordenação da síntese das fitas líder e atrasada e também na sinalização do ponto de verificação da replicação.
Quais são as semelhanças entre a bolha de replicação e o fork de replicação?
- Tanto a bolha de replicação quanto a forquilha de replicação podem ser vistas durante a replicação do DNA.
- Ambas as estruturas são comuns à replicação do DNA procariótico e eucariótico.
- Ambas as estruturas ajudam e desencadeiam a replicação do DNA.
Qual é a diferença entre bolha de replicação e fork de replicação?
Bolha de Replicação vs Fork de Replicação |
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| Bolha de replicação é definida como uma abertura que está presente na fita de DNA durante o início da replicação. | Fork de replicação é definido como estruturas que estão presentes na bolha de replicação que denota a ocorrência de replicação. |
| Replicação Procariótica | |
| Uma bolha de replicação é formada. | Uma forquilha de replicação é formada. |
| Replicação Eucariótica | |
| Múltiplas bolhas de replicação são formadas. | Múltiplas bifurcações de replicação são formadas. |
Resumo – Bolha de Replicação vs Fork de Replicação
A replicação do DNA é um processo em que uma fita de DNA parental dá duas cópias idênticas de si mesma. O processo de replicação consiste em diferentes componentes. A bolha de replicação é uma abertura da fita de DNA onde ocorre a iniciação da replicação. Em eucariotos, múltiplas bolhas de replicação estão presentes, enquanto em procariontes apenas uma única bolha de replicação está presente. Cada bolha de replicação contém duas bifurcações de replicação. Uma forquilha de replicação é definida como um conjunto de proteínas de replicação alertadas em uma forquilha de duas pontas que confirma o início do processo de replicação. O complexo de proteção da forquilha de replicação está presente para se reestabilizar se a forquilha de replicação estiver paralisada. Os procariontes contêm um único complexo de forquilha de replicação, enquanto nos eucariontes existem vários números de forquilhas. Esta é a diferença entre bolha de replicação e fork de replicação.
