ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเส้นที่ล้าหลังและเส้นนำคือ การสังเคราะห์ของเส้นที่ล้าหลังนั้นไม่ต่อเนื่องและเกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามกับทางแยกการทำซ้ำที่กำลังเติบโตในขณะที่การสังเคราะห์ของเส้นสายนำหน้านั้นต่อเนื่องและเกิดขึ้นในทิศทางเดียวกับ ส้อมจำลองที่กำลังเติบโต
การจำลองดีเอ็นเอเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่สำคัญที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการจำลองแบบ เกลียวคู่ของเกลียวคู่จะคลายออกจากกันและเปิดขึ้นสำหรับกระบวนการ จากนั้นเกลียวแต่ละเส้นจะทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับเกลียวของลูกสาว การจำลองแบบดีเอ็นเอเกิดขึ้นที่ "ส้อมการจำลองแบบ" ที่สร้างขึ้นโดยเอนไซม์เฮลิเคส ซึ่งมีหน้าที่ในการสลายพันธะไฮโดรเจน เชื่อมต่อสายดีเอ็นเอทั้งสองเข้าด้วยกันสาย DNA เดี่ยวที่เป็นผลลัพธ์ทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับสาย DNA ที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ที่เรียกว่า "สายที่ล้าหลังและเส้นนำ" การสังเคราะห์เส้นใยที่ล้าหลังจะไม่ต่อเนื่องในขณะที่การสังเคราะห์เส้นใยชั้นนำนั้นต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังมีข้อแตกต่างอื่นๆ อีกหลายประการระหว่างเส้นที่ล้าหลังและเส้นนำตามที่กล่าวไว้ในบทความนี้
Lagging Strand คืออะไร
Lagging strand เป็นหนึ่งในสองสาย DNA ที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ในการจำลอง DNA มันเกิดขึ้นในทิศทาง 3'-5' ซึ่งเป็นทิศทางที่ตรงข้ามกับทางแยกจำลองที่กำลังเติบโต การสังเคราะห์ DNA การจำลองแบบสายใหม่ในสายที่ปกคลุมด้วยวัตถุฉนวนนั้นเกิดจากการสร้าง “ชิ้นส่วน Okazaki” ซึ่งเป็นส่วนสั้นๆ ที่มีความยาวต่างกัน
รูปที่ 01: Lagging Strand และ Leading Strand ในการจำลอง DNA
ยิ่งไปกว่านั้น เอ็นไซม์ที่เรียกว่า DNA-ligase มีหน้าที่ในการรวมชิ้นส่วนเหล่านี้เข้าด้วยกัน ดังนั้นการทำงานของเอ็นไซม์ DNA-ligase จึงมีความจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์เส้นใยที่ล้าหลัง
เส้นนำหน้าคืออะไร
สายนำหน้าคือสาย DNA ที่สร้างขึ้นใหม่อีกสายหนึ่งซึ่งจำลองแบบต่อเนื่องไม่เหมือนกับสายที่ล้าหลัง ดังนั้นการสังเคราะห์เส้นใยชั้นนำนี้จึงไม่ต้องการกิจกรรมของ DNA-ligase นอกจากนี้ เกลียวนำอยู่ในทิศทาง 5’ ถึง 3’ มันคือทิศทางที่ส้อมการจำลองแบบกำลังเคลื่อนที่
ความคล้ายคลึงกันระหว่างการล้าหลังและเส้นนำคืออะไร
- ลากและเส้นนำเป็นสองเส้นที่เกิดจากกระบวนการจำลองดีเอ็นเอ
- เป็นของกันและกัน
- อย่างไรก็ตาม โครงสร้างของแต่ละสายคือดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์
- นอกจากนี้ เอ็นไซม์ DNA polymerase ยังเร่งการสังเคราะห์ทั้งสองสาย
- นอกจากนี้ การสังเคราะห์ทั้งสองเส้นยังเกิดขึ้นพร้อมกัน
อะไรคือความแตกต่างระหว่างเส้นหลังและเส้นนำ
ลากและเส้นนำเป็นสองเส้นที่เกิดจากกระบวนการจำลองดีเอ็นเอ ตามความหมายแล้ว เส้นใยที่ปกคลุมด้วยวัตถุฉนวนเป็นหนึ่งในสองสายที่ผลิตขึ้นเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยในระหว่างการจำลองแบบดีเอ็นเอ ในทางตรงกันข้าม เกลียวชั้นนำคือเกลียวที่ผลิตขึ้นอย่างต่อเนื่องระหว่างการจำลองดีเอ็นเอ ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างเส้นที่ล้าหลังและเส้นนำ นอกจากนี้ เทมเพลตของ Strand ที่ล้าหลังจะหันไปทาง 3’ ถึง 5’ ขณะที่เทมเพลต Strand ชั้นนำหันไปทาง 5’ ถึง 3’ ดังนั้น นี่เป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างเส้นที่ล้าหลังและเส้นนำ นอกจากนี้ ความแตกต่างเพิ่มเติมระหว่างเส้นที่ล้าหลังและเส้นนำคือกระบวนการสังเคราะห์ การสังเคราะห์เส้นใยที่ล้าหลังเกิดขึ้นอย่างไม่ต่อเนื่องเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ในขณะที่การสังเคราะห์เส้นใยนำหน้าเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในระหว่างกระบวนการจำลองแบบ
นอกจากนี้ การสังเคราะห์เส้นใยที่ล้าหลังยังเกิดขึ้นในชิ้นส่วนที่เรียกว่า เศษไม้โอกาซากิ แต่ไม่ใช่การสังเคราะห์เส้นใยชั้นนำ นอกจากนี้ ความแตกต่างอีกอย่างหนึ่งระหว่างเส้นที่ล้าหลังและเส้นนำคือทิศทางของการสังเคราะห์ ทิศทางของการสังเคราะห์เส้นใยที่ปกคลุมด้วยวัตถุฉนวนคือ 3'→5' อย่างไรก็ตาม ทิศทางของการสังเคราะห์เส้นใยนำหน้าคือ 5’→3’ นอกจากนั้น การสังเคราะห์เส้นใยที่ล้าหลังยังต้องการไพรเมอร์ใหม่ ซึ่งบ่อยครั้งเพื่อรองรับเหตุการณ์การเริ่มต้นซ้ำๆ อย่างไรก็ตาม การจำลอง DNA ของสายหลักจะต้องถูกเตรียมเพียงครั้งเดียว
ด้านล่างอินโฟกราฟิกสรุปความแตกต่างระหว่างเส้นที่ล้าหลังและเส้นนำในรูปแบบตาราง
สรุป – Lagging vs Leading Strand
การจำลองดีเอ็นเอเป็นกระบวนการสำคัญที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตมันทำซ้ำโมเลกุลดีเอ็นเอ สายใหม่สองเส้นที่ผลิตขึ้นระหว่างการจำลองแบบ DNA คือสายที่ล้าหลังและสายที่นำ ในการสรุปความแตกต่างระหว่างเส้นที่ล้าหลังและเส้นนำ เส้นที่ลากเป็นเส้นที่ผลิตอย่างไม่ต่อเนื่องในชิ้นส่วนของ Okazaki ในทิศทางที่ 3' - 5' ในขณะที่เส้นนำหน้าเป็นเส้นที่ผลิตอย่างต่อเนื่องในทิศทางที่ 5'- 3' นอกจากนี้ การสังเคราะห์เส้นใยที่ล้าหลังนั้นต้องการไพรเมส DNA ไลกาสอื่นที่ไม่ใช่ DNA พอลิเมอเรส ในขณะที่การสังเคราะห์เส้นใยชั้นนำนั้นต้องการเพียง DNA พอลิเมอเรสเท่านั้น