Wat is het verschil tussen replicatie en duplicatie van DNA

De grootste verschil tussen replicatie en duplicatie van DNA is dat replicatie is de synthese van een exacte replica van DNA, terwijl duplicatie de verdubbeling is van de hoeveelheid DNA als gevolg van replicatie. Verder is de gerepliceerde DNA-streng complementair aan de matrijsstreng terwijl genduplicatie het herhalen van een deel van een gen is.

Replicatie en duplicatie zijn twee mechanismen die de hoeveelheid DNA in de kern vergroten. Ze komen voor tijdens de S-fase van de celcyclus voorafgaand aan nucleaire splitsing.

Key Areas Covered

1. Wat is replicatie
     - Definitie, proces, belang
2. Wat is duplicatie
     - Definitie, betekenis, gen duplicatie
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen replicatie en duplicatie van DNA
     - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen replicatie en duplicatie van DNA
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen

DNA-hoeveelheid, DNA-polymerase, DNA-replicatie, duplicatie, genduplicatie, zuster-chromatiden

Wat is replicatie

Replicatie is het proces dat een identieke kopie van de dubbelstrengige DNA-moleculen in de cel synthetiseert. Het komt voor in zowel eukaryotische als prokaryote cellen. De belangrijkste functie van DNA-replicatie is het verhogen van de hoeveelheid DNA in de cel in twee keer omdat de cel divisie ondergaat om dochtercellen te produceren. Hierdoor kan elke dochtercel de exacte hoeveelheid DNA als de oudercel bevatten.

Figuur 1: DNA-replicatie

Over het algemeen is DNA een dubbelstrengs molecuul, bestaande uit twee DNA-strengen. Elke DNA-streng dient als een sjabloon voor de synthese van nieuw DNA. Het belangrijkste enzym dat verantwoordelijk is voor DNA-replicatie is DNA-polymerase. Bovendien zijn verschillende enzymen waaronder DNA-helicase, RNA-primase, enz. Bij dit proces betrokken. DNA-helicase wikkelt het dubbelstrengige DNA af om de replicatievork te vormen. Vervolgens voegt RNA-primase een primer toe aan de DNA-matrijzen om DNA-replicatie te initiëren. Vervolgens voegt DNA-polymerase complementaire nucleotiden toe aan de matrijsstreng. De binnenkomende nucleotiden worden covalent gebonden aan de nieuw gesynthetiseerde DNA-streng via fosfodiësterbindingen. DNA-replicatie vindt plaats op een semi-conservatieve manier omdat één streng van elk nieuw gesynthetiseerd dubbelstrengig DNA een oude streng is.

Wat is duplicatie

Duplicatie is een verdubbeling van de hoeveelheid DNA als gevolg van DNA-replicatie. Tijdens DNA-replicatie wordt een exacte replica van elk chromosoom gesynthetiseerd. Dit verdubbelt de hoeveelheid DNA in de cel. Elk chromatide wordt dus verdubbeld en wordt nu de zuster-chromatiden genoemd. Ze worden bij elkaar gehouden vanaf de centromeer. Daarom neemt het aantal chromosomen in de cel niet toe. Bovendien, hoewel de hoeveelheid DNA tweemaal is toegenomen, blijft de ploïdie van de cel hetzelfde.

Figuur 2: DNA-duplicatie

Naast DNA-duplicatie is er nog een ander fenomeen dat gen-duplicatie wordt genoemd, waarbij een deel van de nucleotidesequentie van een gen een of meerdere keren wordt herhaald. Dit is een soort mutatie die de snelheid van fouten in DNA verhoogt.

Overeenkomsten tussen replicatie en duplicatie van DNA

• Replicatie en duplicatie zijn twee soorten mechanismen die de hoeveelheid DNA in de cel verhogen.
• Beide hebben een rol bij de synthese van een exacte replica van de matrijsstreng in de vorm van complementair DNA.
• Bovendien wordt de hoeveelheid chromatine in de cel in beide processen verdubbeld.
• Beide processen verhogen echter niet het aantal chromosomen of de ploïdie van de cel.

Verschil tussen replicatie en duplicatie van DNA

Definitie

Replicatie verwijst naar het proces waarbij een dubbelstrengig DNA-molecuul wordt gekopieerd om twee identieke DNA-moleculen te produceren, terwijl duplicatie verwijst naar het proces waarmee de hoeveelheid DNA in de kern verdubbeld wordt. Daarom is dit het belangrijkste verschil tussen replicatie en duplicatie van DNA.

Betekenis

Verder vindt replicatie plaats voorafgaand aan nucleaire splitsing, terwijl duplicatie de verdubbeling is van de hoeveelheid DNA in de kern als gevolg van replicatie..

Belang

Een ander verschil tussen replicatie en duplicatie van DNA is dat replicatie de genetische inhoud van de cel verdubbelt, de cel voorbereidt op de deling, terwijl duplicatie de ploïdie van de cel niet verhoogt, hoewel de hoeveelheid DNA verdubbelt.

Conclusie

In het kort is replicatie het proces van het synthetiseren van een exacte replica van een DNA-molecuul, waardoor de hoeveelheid DNA in de cel tweemaal wordt verhoogd. Dit bereidt de cel voor op verdeling. Aan de andere kant verwijst duplicatie naar de toename van de hoeveelheid DNA door twee keer als gevolg van DNA-replicatie. Daarom is het belangrijkste verschil tussen replicatie en duplicatie van DNA hun proces. 

Referentie:

1. “replicatie.” Nature News, Nature Publishing Group, hier beschikbaar

Afbeelding met dank aan:

1. "0323 DNA-replicatie" door OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 
2. 'Chromosomen tijdens mitose' door SyntaxError55 op de Engelse taal Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia