Diferença entre o balão de replicação e o garfo de replicação

 Diferença de chave - Bolha de replicação vs Forquilha de replicação

Bolha de replicação e garfos de replicação são duas estruturas formadas durante a replicação do DNA e o diferença chave entre Bolha de Replicação e Forquilha de Replicação é que a bolha de replicação é uma abertura presente na cadeia de DNA durante o início da replicação, enquanto os garfos de replicação são estruturas presentes na bolha de replicação que denotam a ocorrência real de replicação.

No contexto da biologia molecular, a replicação do DNA é um processo em que duas cópias idênticas do 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 os garfos de replicação são estruturas formadas durante a replicação do DNA. O balão de replicação e o garfo de replicação estão presentes em procariontes e eucariontes.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é bolha de replicação
3. O que é o garfo de replicação
4. Semelhanças entre o balão de replicação e o garfo de replicação
5. Comparação Lado a Lado - Bolha de Replicação x Forquilha de Replicação em Forma Tabular
6. Resumo

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 presente na cadeia de DNA durante o início da replicação. A formação de bolhas de replicação varia em procariontes e eucariotos. Os procariontes contêm uma única bolha de replicação, enquanto os eucariotos contêm várias bolhas de replicação.

O balão de replicação pode crescer em duas direções devido à presença de garfos de replicação. Em cada balão de replicação, existem dois garfos de replicação. Este é o ponto em que a dupla hélice do DNA dos pais se divide. No contexto de organismos eucarióticos, eles contêm um núcleo verdadeiro. O DNA eucariótico é linear. Devido a esse motivo, a replicação ocorre em vários locais, o que resulta na presença de vários balões 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 cadeias de DNA dos pais. As proteínas de ligação de fita única são anexadas às fitas de DNA parentais separadas para impedir a reforma das ligações de hidrogênio.

Figura 01: Bolhas de replicação do DNA eucariótico

A quebra das ligações de hidrogênio entre os dois fios resulta no relaxamento da dupla hélice e também no aumento da tensão na molécula devido ao desenrolamento. A enzima topoisomerase envolve a quebra das ligações fosfodiéster da dupla hélice, a jusante da bolha de replicação, que alivia a tensão nessas regiões através do recolocação imediata.

O que é Garfo de Replicação?

No contexto do ciclo celular, a replicação do DNA ocorre na fase S. O processo começa com seqüências de DNA predefinidas e denominadas como origens de replicação. Nessas regiões, são formadas bolhas de replicação que acionam a replicação do DNA. Foi mencionado anteriormente que cada balão de replicação contém dois garfos de replicação. Quando a replicação do DNA é acionada, as proteínas de replicação se organizam em uma estrutura que se assemelha a um garfo de duas pontas. Devido à formação de tal estrutura, isso é denominado como garfo de replicação. Essas proteínas de replicação coordenam todo o processo de replicação do DNA.

A helicase de DNA desenrola o DNA dos pais de fita dupla em duas fitas simples, quebrando as ligações de hidrogênio que ligam as bases nitrogenadas das duas fitas. Isso ocorre na frente do garfo de replicação e cria DNA de fita simples.

As principais funções do garfo de replicação são o desenrolamento do DNA e a síntese do DNA. A síntese de DNA pelo garfo de replicação é alcançada com a enzima DNA polimerase. A polimerase de DNA liga as bases de DNA na sequência correta, de acordo com a teoria complementar de emparelhamento de bases.

Figura 02: Componentes do garfo de replicação

Para evitar o bloqueio do garfo de replicação, existe um complexo de proteínas especial conhecido como complexo de proteção do garfo de replicação. A principal função desse complexo é reestabilizar se o garfo de replicação for interrompido por qualquer motivo e envolver a coordenação da síntese de fios iniciais e atrasados ​​e também na sinalização do ponto de verificação de replicação.

Quais são as semelhanças entre o balão de replicação e o garfo de replicação?

• O balão de replicação e o garfo de replicação podem ser vistos durante a replicação do DNA.
• Ambas as estruturas são comuns à replicação de DNA procariótico e eucariótico.
• Ambas as estruturas ajudam e acionam a replicação do DNA.

Qual é a diferença entre o balão de replicação e o garfo de replicação?

Bolha de Replicação vs Forquilha de Replicação
A bolha de replicação é definida como uma abertura presente na cadeia de DNA durante o início da replicação.	Forquilha de replicação é definida como estruturas presentes no balão de replicação que denota a ocorrência de replicação.
Replicação Procariótica
Uma bolha de replicação é formada.	Um garfo de replicação é formado.
Replicação Eucariótica
Várias bolhas de replicação são formadas.	Vários garfos de replicação são formados.

Resumo - Bolha de Replicação x Forquilha de Replicação

A replicação de DNA é um processo em que uma fita de DNA pai fornece 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 o início da replicação. Nos eucariotas, várias bolhas de replicação estão presentes, enquanto nos procariontes apenas uma única bolha de replicação está presente. Cada balão de replicação contém dois garfos de replicação. Um garfo de replicação é definido como um conjunto de proteínas de replicação advertidas em um garfo de duas pontas que confirma o início do processo de replicação. O complexo de proteção do garfo de replicação está presente para reestabilizar se o garfo de replicação estiver parado. Os procariontes contêm um único complexo de garfo de replicação, enquanto nos eucariontes, há vários números de garfos. Essa é a diferença entre o balão de replicação e o garfo de replicação.

Referência:

1. “Parada do garfo de replicação e o complexo de proteção do garfo”. Notícias da Natureza, Nature Publishing Group. Disponivel aqui 
2. "Bolha de replicação: definição e visão geral". Study.com, Study.com. Disponivel aqui 
3. "Mecanismo Molecular de Replicação do DNA". Khan Academy. Disponivel aqui  

Cortesia da imagem:

1. 'OSC Microbio 11 02 EukRep' Por CNX OpenStax, (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 
2.'0323 DNA Replication'By OpenStax (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia