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DNAの複製（デオキシリボ核酸）は、細胞が分裂する前に起こり、両方の細胞が親の遺伝物質の正確なコピーを受け取ることを保証します。原核細胞と真核細胞がDNAを複製する方法には多くの類似点がありますが、プロセスの完了にかかる時間など、分子のサイズと複雑さが異なるため、それらの間にはいくつかの違いがあります。
真核細胞と原核細胞の違い
原核細胞の構造は非常に単純です。それらには核もオルガネラもなく、単一の環状染色体の形で少量のDNAがあります。一方、真核細胞には、核、複数の細胞小器官、および複数の線形染色体に配置されたより多くのDNAがあります。
DNA複製の手順
DNA複製は、複製起点と呼ばれるDNA分子上の特定の場所で始まります。起源では、酵素が二重らせんをほどき、その成分を複製のためにアクセス可能にします。次に、らせんの各鎖が互いに分離し、現在は対になっていない塩基が露出し、新しい鎖のテンプレートとして機能します。 RNAの小さなセグメント（リボ核酸）がプライマーとして追加されます。次に、不対塩基を補完する新しいヌクレオチド塩基を組み立てて、各親鎖の隣に2本の娘鎖を形成できます。このアセンブリは、DNAポリメラーゼと呼ばれる酵素で実現されます。プロセスが完了すると、2つのDNA分子が互いに、および親分子と同一に形成されます。
原核生物と真核生物のDNA複製の類似点
DNA複製の手順は、一般的にすべての原核生物および真核生物で同じです。 DNAの巻き戻しは、DNAヘリカーゼという名前の酵素によって行われます。新しいDNA鎖の製造は、ポリメラーゼと呼ばれる酵素によって調整されます。
どちらのタイプの生物も、半保存的複製と呼ばれるパターンに従います。このパターンでは、DNAの個々の鎖はさまざまな方向で製造され、先行鎖と遅延鎖を生成します。遅延鎖は、最終的に結合される岡崎フラグメントと呼ばれる小さなDNAフラグメントの生成によって作成されます。どちらのタイプの生物も、RNAの小さなプライマーで新しいDNA鎖を開始します。
原核生物と真核生物のDNA複製の違い
原核生物と真核生物のDNA複製の違いは、これらの生物のDNAと細胞のサイズと複雑さの違いに大きく関係しています。平均的な真核細胞は、原核細胞の25倍のDNAを持っています。
原核細胞では、起点は1つのみであり、複製は2つの反対方向に同時に起こり、細胞質で起こります。一方、真核細胞は複数の起点を持ち、細胞核内で一方向の複製を使用します。原核細胞は1種類または2種類のポリメラーゼを保有していますが、真核生物は4種類以上のポリメラーゼを保有しています。
複製は、真核生物よりも原核細胞ではるかに速い速度で起こります。一部のバクテリアはわずか40分しかかかりませんが、人間などの動物細胞は最大400時間かかる場合があります。さらに、真核生物はまた、染色体の末端にテロメアを複製するための明確なプロセスを持っています。原核生物には環状染色体があるため、合成する必要がありません。最後に、原核生物の短い複製はほぼ連続的に発生しますが、真核細胞は細胞周期のS期の間にのみDNA複製を受けます。