Põhiline erinevus mahajäänud ja juhtiva ahela vahel on see, et mahajäänud ahela süntees on katkendlik ja see toimub kasvavale replikatsioonihargile vastupidises suunas, samas kui juhtiva ahela süntees on pidev ja toimub samas suunas kasvav replikatsioonikahvel.
DNA replikatsioon on oluline bioloogiline protsess, mis toimub kõigis elusorganismides. Replikatsiooniprotsessi alguses eralduvad kaksikheeliksi kaksikahelad üksteisest ja avanevad protsessi jaoks. Seejärel toimib iga salm tütarahela mallina. DNA replikatsioon toimub "replikatsioonikahvlis", mille tekitab helikaas ensüüm, mis vastutab vesiniksidemete lagunemise eest, ühendades kaks DNA ahelat. Saadud üksikud DNA ahelad toimivad mallidena äsja sünteesitud DNA ahelatele, mida nimetatakse mahajäänud ja juhtivateks ahelateks. Mahajäänud ahela süntees on katkendlik, samas kui juhtiva ahela süntees on pidev. Veelgi enam, mahajäänud ja juhtivate ahelate vahel on mitmeid muid erinevusi, nagu selles artiklis käsitletud.
Mis on mahajäänud suund?
Lagging ahel on üks kahest äsja sünteesitud DNA ahelast DNA replikatsioonis. See toimub 3’-5’ suunas, mis on vastupidine kasvavale replikatsioonikahvlile. Uue replikatsiooni-DNA ahela süntees mahajäänud ahelas toimub "Okazaki fragmentide" loomise teel, mis on erineva pikkusega lühikesed segmendid.
Joonis 01: mahajäänud ahel ja juhtiv ahel DNA replikatsioonis
Lisaks vastutab ensüüm nimega DNA-ligaas nende fragmentide ühendamise eest. Seetõttu on DNA-ligaasi ensüümi aktiivsus mahajäänud ahela sünteesiks hädavajalik.
Mis on juhtiv suund?
Juhtahel on teine äsja loodud DNA ahel, mida erinev alt mahajäänud ahelast paljuneb pidev alt. Seetõttu ei vaja selle juhtiva ahela süntees DNA-ligaasi aktiivsust. Pealegi on juhtiv ahel 5' kuni 3' suunas. Just selles suunas replikatsioonikahvel liigub.
Millised on mahajäänud ja juhtiva ahela sarnasused?
- Maganev ja juhtiv ahel on kaks DNA replikatsiooniprotsessist tulenevat ahelat.
- Need täiendavad üksteist.
- Samas on iga ahela ehitusplokid desoksüribonukleotiidid.
- Samuti katalüüsib DNA polümeraasi ensüüm mõlema ahela sünteesi.
- Pealegi toimub mõlema ahela süntees samal ajal.
Mis vahe on mahajäänud ja juhtival ahelal?
Välijäänud ja juhtivad ahelad on kaks ahelat, mis tulenevad DNA replikatsiooniprotsessist. Definitsiooni järgi on mahajäänud ahel üks kahest ahelast, mis on tekkinud DNA replikatsiooni käigus fragmentidena. Seevastu juhtiv ahel on ahel, mida toodetakse pidev alt DNA replikatsiooni ajal. Seega on see peamine erinevus mahajäänud ja juhtiva ahela vahel. Veelgi enam, mahajäänud ahela mall on suunatud 3' kuni 5' suunas, samas kui juhtiv ahela mall on suunatud 5' kuni 3' suunas. Niisiis, see on märkimisväärne erinevus mahajäänud ja juhtiva ahela vahel. Lisaks on veel üks erinevus mahajäänud ja juhtiva ahela vahel sünteesiprotsess. Mahajäänud ahela süntees toimub fragmentidena katkendlikult, samas kui juhtiva ahela süntees toimub replikatsiooniprotsessi ajal pidev alt.
Lisaks toimub mahajäänud ahela süntees fragmentides, mida nimetatakse Okazaki fragmentideks, kuid mitte juhtiva ahela süntees. Veel üks erinevus mahajäänud ja juhtiva ahela vahel on sünteesi suund. Mahajäänud ahela sünteesi suund on 3’→5’. Juhtahela sünteesi suund on aga 5’→3’. Peale selle nõuab mahajäänud ahela süntees uusi praimereid, sageli korduvate initsiatsioonisündmuste jaoks. Juhtahela DNA replikatsiooni tuleb aga praimida ainult üks kord.
Allpool infograafikat võetakse tabeli kujul kokku erinevus mahajäänud ja juhtiva ahela vahel.
Kokkuvõte – mahajäämus vs juhtiv suund
DNA replikatsioon on elusorganismides toimuv oluline protsess. See dubleerib DNA molekule. Kaks uut DNA replikatsiooni käigus tekkivat ahelat on mahajäänud ahel ja juhtiv ahel. Kui võtta kokku erinevus mahajäänud ja juhtiva ahela vahel, siis mahajäänud ahel on ahel, mida toodetakse katkendlikult Okazaki fragmentides 3’–5’ suunas, samas kui juhtiv ahel on ahel, mida toodetakse pidev alt 5’–3’ suunas. Pealegi nõuab mahajäänud ahela süntees primaasi, DNA ligaasi, mis ei ole DNA polümeraas, samas kui juhtiva ahela süntees nõuab ainult DNA polümeraasi.
