Proteiinisynteesi vs. DNA-replikaatio
Proteiinit ja DNA tarjoavat perustavanlaatuisimman asettelun elämän ylläpitämiseksi maapallolla. Itse asiassa proteiinit määrittävät organismien muodon ja toiminnot, kun taas DNA säilyttää siihen tarvittavat tiedot. Siksi proteiinien synteesi ja DNA: n replikaatio voitaisiin ymmärtää erittäin tärkeiksi prosesseiksi, jotka tapahtuvat elävissä soluissa. Molemmat nämä prosessit alkavat nukleiinihappoketjun nukleotidisekvenssistä, mutta nämä ovat erilaisia reittejä. Molempien prosessien tärkeät vaiheet selitetään ja niiden välisiä eroja käsitellään tässä artikkelissa.
Proteiinisynteesi
Proteiinisynteesi on biologinen prosessi, joka tapahtuu organismien soluissa kolmessa päävaiheessa, joita kutsutaan transkriptioksi, RNA-prosessointiin ja translaatioksi. Transkriptiovaiheessa DNA-juosteen geenin nukleotidisekvenssi transkriptoidaan RNA: ksi. Tämä ensimmäinen vaihe on hyvin samanlainen kuin DNA-replikaatio paitsi, että tuloksena on juoste RNA: ssa proteiinisynteesissä. DNA-juoste, joka puretaan DNA-helikaasientsyymillä, RNA-polymeraasi kiinnittyy promoottorina tunnetun geenin spesifiseen aloituspaikkaan, ja RNA-juoste syntetisoidaan geeniä pitkin. Tämä hiljattain muodostettu RNA-juoste tunnetaan lähetti-RNA: na (mRNA).
MRNA-juoste vie nukleotidisekvenssin ribosomeihin RNA-prosessointia varten. Spesifiset tRNA (siirto RNA) -molekyylit tunnistavat relevantit aminohapot sytoplasmassa. Sen jälkeen tRNA-molekyylit kiinnittyvät spesifisiin aminohapoihin. Jokaisessa tRNA-molekyylissä on kolmen nukleotidin sekvenssi. Sytoplasman ribosomi kiinnittyy mRNA-juosteeseen ja lähtökodoni (promoottori) tunnistetaan. TRNA-molekyylit, joissa on vastaavat mRNA-sekvenssin nukleotidit, siirretään ribosomin suureen alayksikköön. Kun tRNA-molekyylit tulevat ribosomiin, vastaava aminohappo sitoutuu seuraavan aminohapon kanssa sekvenssissä peptidisidoksen kautta. Tämä viimeinen vaihe tunnetaan käännöksenä; todellakin, tässä tapahtuu todellinen proteiinisynteesi.
Proteiinin muoto määritetään ketjun erityyppisten aminohappojen avulla, jotka kiinnitettiin tRNA-molekyyleihin, mutta tRNA on spesifinen mRNA-sekvenssille. Siksi on selvää, että proteiinimolekyylit kuvaavat DNA-molekyyliin tallennettua tietoa. Proteiinisynteesi voitaisiin kuitenkin käynnistää myös RNA-juosteesta.
DNA kopiointi
DNA-replikaatio on prosessi, jolla tuotetaan kaksi identtistä DNA-juostetta yhdestä, ja se sisältää sarjan prosesseja. Kaikki nämä prosessit tapahtuvat solusyklin tai solunjakautumisen välivaiheen S-vaiheen aikana. Se on energiaa kuluttava prosessi, ja tämän prosessin säätelyyn osallistuvat ensisijaisesti kolme pääentsyymiä, jotka tunnetaan nimellä DNA-helikaasi, DNA-polymeraasi ja DNA-ligaasi. Ensin, DNA-helikaasi purkaa DNA-juosteen kaksoiskelirakenteen hajottamalla vety sidokset vastakkaisten juosteiden typpipohjaisten emästen välillä. Tämä purkaminen alkaa DNA-juosteen päästä eikä keskeltä. Siksi DNA-helikaasia voitaisiin pitää restriktioeksonukleaasina.
Sen jälkeen kun yksijuosteisen DNA: n typpipitoiset emäkset on paljastettu, vastaavat deoksiribonukleotidit järjestetään emässekvenssin mukaan ja DNA-polymeraasientsyymi muodostaa vastaavat vety sidokset. Tämä tietty prosessi tapahtuu molemmilla DNA-juosteilla. Lopuksi fosfodiesterisidokset muodostetaan peräkkäisten nukleotidien väliin DNA-juosteen saattamiseksi loppuun käyttämällä DNA-ligaasientsyymiä. Kaikkien näiden vaiheiden lopussa muodostuu kaksi identtistä DNA-juostetta vain yhdestä emä-DNA-juosteesta.
Ero proteiinisynteesin ja DNA-replikaation välillä
Proteiinisynteesi | DNA kopiointi |
Lopputulos on proteiini | Lopputulos on DNA-juoste |
RNA on mukana prosessissa | Vain DNA on mukana prosessissa |
Tämä voidaan aloittaa joko DNA: sta tai RNA: sta | Tämä aloitetaan vain DNA: sta |
Muodostuu uusi proteiiniketju | Muodostuu uusi DNA-juoste |
Kolme päävaihetta ovat mukana | Tämä on erittäin synonyymi ensimmäiselle näistä kolmesta päävaiheesta |
Tapahtuu ytimessä, mitokondrioissa ja sytoplasmassa | Tapahtuu vain ytimessä, mutta joskus myös mitokondrioissa |