Erinevus replikatsiooni ja transkriptsiooni vahel

• 2020

Replikatsiooni töödeldakse tuumas ja see hõlmab geneetilise materjali kopeerimist, nii et uus tütarrakk sisaldab samasuguseid koopiaid kui nende vanemrakud. Transkriptsiooni töödeldakse tsütoplasmas, kus DNA segment transkribeeritakse RNA-sse. Mõlemad protsessid toimuvad raku sees.

Bioloogilise teabe liikumist DNA-st RNA-sse ja seejärel valkude sünteesi peetakse elu keskseks dogmaks . Need hõlmavad kolme peamist protsessi, milleks on replikatsioon, transkriptsioon ja tõlkimine. Replikatsioon on omaenda geneetilise materjali dubleerimine kaheks identseks koopiaks, nii et sarnane teave võib edaspidigi üle kanduda uutele tütarrakkudele.

Transkriptsioon hõlmab DNA muundamist RNA-ks, see on abiks valitud DNA segmendi geeniekspressioonil. Tõlkimist peetakse valkude moodustumise viimaseks sammuks. Allpool käsitleme replikatsiooni ja transkriptsiooni olulist erinevust ning sellega seotud protsessi.

Võrdlusdiagramm

Replikatsiooni mõiste

DNA on makromolekul, mis kannab geneetilist teavet põlvest põlve. DNA-d võib pidada geneetilise teabe varupangaks . Selle ülesandeks on liigi identiteedi säilitamine mitme aasta jooksul.

Rakkude jagunemise protsessis, kui rakk jaguneb kaheks identseks tütarrakuks, edastab see geneetilise teabe ka vanemrakust. Nii võime öelda, et replikatsioon on protsess, kus DNA kopeerib ise ja tekitab DNA identsed tütarmolekulid.

Replikatsiooniprotsess on prokarüootides ja eukarüootides erinev . Ehkki see hõlmab väheseid tavalisi samme, nagu replikatsiooni alguspunkt, on see koht, kus replikatsioon algab, kinnitub ensüüm selles kohas ja kerib kahekordse spiraalse struktuuri ühtseks ja juurdepääsetavaks vormiks, mida toetab ensüümi DNA helikaas .

Ühte ahelat nimetatakse juhtivaks (pidevaks või edasisuunaliseks) ahelaks, teist aga aheldatavaks (katkendlikuks või retrograadseks) ahelaks. See lahtiühendamine paljastab paarimata alused, mis toimivad mallina uute ahelate moodustamiseks. Ahela otste nimed on 5 ′ ja 3 ′ ning replikatsiooniprotsess algab mõlemast ahelast samaaegselt 5 ′ kuni 3 ′ suunas.

Öeldakse, et prokarüootides on DNA süntees pooleldi katkendlik . Lisatakse praimer (väike RNA segment), jätkates lõpuks nukleotiidide lisamist, mis on paarimata alusega komplementaarsed aluspaarid.

Ensüüm, mida nimetatakse DNA polümeraasiks, aitab seda moodustada. Ka prokarüootides ja eukarüootides on replikatsiooni muster sama, see on poolkonservatiivne tüüp, kus pool algsest DNA-st on konserveeritud ja teine ​​on alles moodustatud DNA. Selle tõendusmaterjali DNA poolkonservatiivse replikatsiooni kohta andsid Meselson ja Stahl (1958).

Nüüd on nende kahe protsessi erinevus erinev rakkude keerukusest, kus eukarüootid on keerukamad ja seetõttu on neil replikatsiooni alguspunkt mitu, samas kui prokarüootidel on üks replikatsiooni alguspunkt. Samuti on eukarüootides replikatsioon ühesuunaline, prokarüootides kahesuunaline .

Ensüüme nagu DNA polümeraas on prokarüootides vaid kaks, eukarüootides aga neli kuni viis (α, β, γ, δ, ε). Prokarüootides on replikatsiooni kiirus palju kiirem kui eukarüootides. Prokarüootides olev DNA on ringikujuline ja sellel pole sünteesimise otsi. Prokarüootides toimub lühikese replikatsiooni protsess pidevalt, samal ajal kui eukarüootide DNA replikatsioon saab rakutsükli S-faasis lõpule.

Protsess viiakse läbi suure täpsusega, nii et geneetilist teavet võib õigesti põlvest põlve edasi anda. Korrektuurib ka DNA polümeraas III, mis kontrollib nukleotiidide kinnitumist õige aluspaari külge. DNA polümeraas parandab komplementaarsete aluste aluspaaride vahel leitud mis tahes sobimatuse vead.

Transkriptsiooni määratlus

DNA vahesaadus on RNA, kus geene ekspresseeritakse pärast replikatsiooni. Nii nimetatakse seda geneetilise teabe avaldumise kohaks . Selles protsessis töötab üks kahest pärast replikatsiooni moodustunud ahelast matriitsina (mittekodeeriv ahel või senss ahel) ja teine antisenss (kodeeriv ahel või antisense ahel). Peaaegu kogu protsess on sama nii prokarüootides kui ka eukarüootides, kuid nende vahel on mõned põhilised erinevused.

Tervet DNA molekuli ei ekspresseerita transkriptsioonis, pigem sünteesitakse mõni valitud DNA osa ainult RNA-na. Selle põhjus pole teada, kuid väidetakse, et selle põhjuseks võib olla sisemine signaalimine.

Transkriptsioonis moodustunud produktile viidatakse kui primaarsele ärakirjale, kuna need on passiivsed . Funktsionaalselt aktiivseteks muutmiseks läbivad nad teatud tüüpi muudatused, nagu splaissing, aluse modifikatsioonid, terminali lisandused jne. Neid nimetatakse transkriptsioonijärgseteks modifikatsioonideks .

Mõned sarnasused prokarüootide ja eukarüootide transkriptsiooniprotsessi vahel on sellised, nagu mõlemas DNA-s toimitakse protsessi matriitsina, keemiline koostis (aluspaarid) on ühesugused, RNA polümeraas mängib mõlemas rühmas suurt rolli.

Erinevus seisneb protsessis, mis on prokarüootides lihtne ja eukarüootides palju keerukas. Prokarüootides toodab ainult ühte tüüpi RNA polümeraas kõiki kolme tüüpi RNA (mRNA, tRNA, rRNA), samas kui eukarüootides toodavad eri tüüpi RNA eri tüüpi RNA-tüüpi I tüüpi rRNA, II tüüp on mRNA ja III tüüp. tRNA ja 5S rRNA .

Peale selle on ka muid erinevusi, näiteks initsiatsioonisaidis, Rho faktoris, promootoripiirkonnas, terminatsioonipunktis, intronite olemasolus, transkriptsioonijärgsetes modifikatsioonides jne.

Kuigi paljudes viirustes sisaldab geneetilist materjali ka RNA ja sellel on võime täita muid raku funktsioone, näiteks DNA. Kuid keemiliselt leitakse, et DNA on RNA-st stabiilsem, seetõttu eelistatakse DNA-d ainult sobivama makromolekulina geneetilise teabe pika eluea säilitamiseks.

Peamised erinevused replikatsiooni ja transkriptsiooni vahel

1. Replikatsioon on desoksüribonukleiinhapete (DNA) ahelate dubleerimine, mis annab kaks tütar-ahelat ja iga ahel sisaldab pool algsest DNA topeltheeliksist; Transkriptsioon on ainult ühekordse identse ribonukleiinhappe (RNA) moodustumine kaheahelalisest DNA-st, mis tähendab, et transkriptsioon on replikatsiooniprotsess.
2. Replikatsiooni põhifunktsioon on kogu genoomi komplekti koopia säilitamine ja saatmine järgmisele põlvkonnale; Transkriptsiooni eesmärk on küll RNA koopiate tegemine ja kus replitseeritud DNA geenid ekspresseeritakse.
3. Replikatsioon toimub rakutsükli S-faasis, samal ajal kui transkriptsioon toimub rakutsükli G1 ja G2 faasides .
4. Replikatsioonis osalevad ensüümid on DNA helikaas, DNA polümeraas, güraas (eukarüootides) ja transkriptsiooni RNA polümeraas, transkriptaas mängib suurt rolli.
5. Replikatsiooni ja transkriptsiooni protsess hõlmab:
   • Kogu DNA molekuli (kromosoomi) kerimine ja tükeldamine, samas kui transkriptsioon hõlmab ainult nende geenide kerimist ja lõhenemist, mis tuleb transkribeerida.
   • Protsess hõlmab kogu genoomi kopeerimist, samas kui transkriptsioon on ainult mõne valitud geeni kopeerimine.
   • Replitseeritud DNA ahela ja matriitsi ahela vahel on vesinikside, samas kui transkribeeritud RNA ahelad eralduvad selle DNA matriitsi ahelast.
   • Tooted ei lagune pärast funktsiooni, kuid transkriptsiooniprotsessis lagunevad tooted pärast nende funktsiooni täielikku täitmist.
6. Replikatsiooniprotsess jääb tuumasse, kuid protsessi käigus liigub toode tuumast tsütoplasmasse.
7. Vajab replikatsiooniprotsessis RNA praimerit, praimerit ei nõuta
8. Deoksüribonukleosiidtrifosfaat nagu dATP, dTTP, dCTP, dGTP toimib replikatsioonides toorainena, ribonukleosiidtrifosfaat nagu ATP, CTP, GTP, UTP toimib transkriptsiooni toorainena.
9. Replikatsiooni tulemusel moodustub ühest DNA molekulist kaks kaheahelalist DNA molekuli ja seega tekivad kaks uut identset tütarrakku, transkriptsiooni tulemuseks on RNA molekuli moodustumine ühe ahela lõigust, mis sisaldab tRNA, rRNA, mRNA ja mittekodeeriv RNA (nagu mikroRNA).

Järeldus

Ülaltoodud artiklist võime öelda, et rakkude jagunemine on kõigi elusolendite kasvamiseks oluline ja hädavajalik protsess. Enne rakkude jagunemist hõlmab kõige olulisem protsess, mida nimetatakse DNA replikatsiooniks. Selle protsessi käigus jaguneb geneetiline materjal ja ta on valmis seda edasi kandma uutele tütarrakkudele.

Kuigi transkriptsioon hõlmab RNA moodustumist. See kaks protsessi hõlmab selliseid ensüüme nagu helikaas, DNA polümeraas, RNA polümeraas, primaas, transkriptaas. Täpselt nii võime öelda, et DNA paneb RNA ja RNA tegema valku, mis on igasuguse elu keskne dogma.