Was ist der Unterschied zwischen Replikation und Duplikation von DNA?

Das Hauptunterschied Zwischen Replikation und Duplikation von DNA ist das Replikation ist die Synthese einer exakten Replik von DNA, während Duplikation die Verdoppelung der DNA-Menge als Folge der Replikation ist. Darüber hinaus ist der replizierte DNA-Strang komplementär zum Template-Strang, während die Genduplikation die Wiederholung eines Teils eines Gens ist.

Replikation und Duplikation sind zwei Mechanismen, die die DNA-Menge im Kern erhöhen. Sie treten während der S-Phase des Zellzyklus vor der Kernteilung auf.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Replikation?
     - Definition, Prozess, Bedeutung
2. Was ist Vervielfältigung?
     - Definition, Bedeutung, Genduplikation
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Replikation und Duplikation von DNA?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Replikation und Duplikation von DNA?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

DNA-Menge, DNA-Polymerase, DNA-Replikation, Duplikation, Genduplikation, Schwesterchromatide

Was ist Replikation?

Bei der Replikation wird eine identische Kopie der doppelsträngigen DNA-Moleküle in der Zelle synthetisiert. Es kommt sowohl in eukaryotischen als auch in prokaryotischen Zellen vor. Die Hauptfunktion der DNA-Replikation ist die doppelte Erhöhung der DNA-Menge in der Zelle, wenn sich die Zelle zur Produktion von Tochterzellen teilt. Dadurch kann jede Tochterzelle genau die DNA-Menge als Mutterzelle enthalten.

Abbildung 1: DNA-Replikation

Im Allgemeinen ist DNA ein doppelsträngiges Molekül, das aus zwei DNA-Strängen besteht. Jeder DNA-Strang dient als Vorlage für die Synthese neuer DNA. Das für die DNA-Replikation verantwortliche Hauptenzym ist die DNA-Polymerase. Darüber hinaus sind mehrere Enzyme, darunter DNA-Helikase, RNA-Primase usw., an diesem Prozess beteiligt. DNA-Helikase entrollt die doppelsträngige DNA, um die Replikationsgabel zu bilden. Dann fügt RNA-Primase den DNA-Matrizen einen Primer hinzu, um die DNA-Replikation zu initiieren. Als nächstes fügt die DNA-Polymerase dem Template-Strang komplementäre Nukleotide hinzu. Die ankommenden Nukleotide sind über Phosphodiester-Bindungen kovalent an den neu synthetisierten DNA-Strang gebunden. Die DNA-Replikation erfolgt auf halbkonservative Weise, da ein Strang jeder neu synthetisierten doppelsträngigen DNA ein alter Strang ist.

Was ist Vervielfältigung?

Die Vervielfältigung ist die Verdoppelung der DNA-Menge infolge der DNA-Replikation. Während der DNA-Replikation wird eine genaue Replik jedes Chromosoms synthetisiert. Dies verdoppelt die DNA-Menge in der Zelle. Somit wird jedes Chromatid verdoppelt und wird jetzt Schwesterchromatiden genannt. Sie werden vom Zentromer zusammengehalten. Daher steigt die Anzahl der Chromosomen in der Zelle nicht an. Obwohl die Menge an DNA um das Doppelte gestiegen ist, bleibt die Ploidie der Zelle gleich.

Abbildung 2: DNA-Vervielfältigung

Neben der DNA-Duplikation gibt es ein weiteres Phänomen, das als Genduplikation bezeichnet wird, bei dem ein Teil der Nukleotidsequenz eines Gens ein- oder mehrmals wiederholt wird. Dies ist eine Art Mutation, die die Fehlerrate in der DNA erhöht.

Ähnlichkeiten zwischen Replikation und Duplikation von DNA

• Replikation und Duplikation sind zwei Arten von Mechanismen, die die DNA-Menge in der Zelle erhöhen.
• Beide spielen eine Rolle bei der Synthese einer exakten Replik des Template-Strangs in Form komplementärer DNA.
• Darüber hinaus verdoppelt sich die Chromatinmenge in der Zelle in beiden Prozessen.
• Beide Prozesse erhöhen jedoch nicht die Anzahl der Chromosomen oder die Ploidie der Zelle.

Unterschied zwischen Replikation und Duplikation von DNA

Definition

Replikation bezieht sich auf den Prozess, bei dem ein doppelsträngiges DNA-Molekül zur Erzeugung von zwei identischen DNA-Molekülen kopiert wird, während sich bei der Duplizierung der Prozess bezieht, bei dem die Menge an DNA innerhalb des Zellkerns verdoppelt wird. Daher ist dies der Hauptunterschied zwischen Replikation und Duplikation von DNA.

Bedeutung

Darüber hinaus erfolgt die Replikation vor der Kernteilung, während die Verdopplung die Verdoppelung der DNA-Menge im Zellkern als Folge der Replikation ist.

Bedeutung

Ein weiterer Unterschied zwischen Replikation und Duplikation von DNA besteht darin, dass die Replikation den genetischen Inhalt der Zelle verdoppelt, die Zelle für die Teilung vorbereitet, während durch die Duplikation die Ploidie der Zelle nicht erhöht wird, obwohl sich die DNA-Menge verdoppelt.

Fazit

Kurz gesagt, Replikation ist der Prozess der Synthese einer exakten Replik eines DNA-Moleküls, wodurch die DNA-Menge in der Zelle um das Doppelte erhöht wird. Dies bereitet die Zelle für die Teilung vor. Auf der anderen Seite bezieht sich die Verdoppelung auf die doppelte Erhöhung der DNA-Menge als Ergebnis der DNA-Replikation. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Replikation und Duplikation von DNA in ihrem Prozess. 

Referenz:

1. "Replikation". Nature News, Nature Publishing Group, hier erhältlich

Bildhöflichkeit:

1. "0323 DNA Replication" Von OpenStax - (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia 
2. "Chromosomen während der Mitose" von SyntaxError55 in der englischsprachigen Wikipedia (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia