Синтез белка против репликации ДНК
Белки и ДНК обеспечивают наиболее фундаментальную структуру для поддержания жизни на Земле. Фактически белки определяют форму и функции организмов, а ДНК хранит необходимую для этого информацию. Следовательно, синтез белка и репликацию ДНК можно понимать как чрезвычайно важные процессы, происходящие в живых клетках. Оба эти процесса начинаются с нуклеотидной последовательности цепи нуклеиновой кислоты, но это разные пути. Объясняются важные этапы обоих процессов, а различия между ними обсуждаются в этой статье.
Синтез белка
Синтез белка - это биологический процесс, протекающий внутри клеток организма в три основных этапа, известных как транскрипция, процессинг РНК и трансляция. На этапе транскрипции нуклеотидная последовательность гена в цепи ДНК транскрибируется в РНК. Этот первый шаг очень похож на репликацию ДНК, за исключением того, что результатом является цепь РНК в синтезе белка. Цепь ДНК расщепляется ферментом ДНК-хеликазой, РНК-полимераза прикрепляется к определенному месту начала гена, известному как промотор, и цепь РНК синтезируется вдоль гена. Эта новообразованная цепь РНК известна как матричная РНК (мРНК).
Цепь мРНК переносит последовательность нуклеотидов на рибосомы для процессинга РНК. Специфические молекулы тРНК (транспортной РНК) распознают соответствующие аминокислоты в цитоплазме. После этого молекулы тРНК присоединяются к определенным аминокислотам. В каждой молекуле тРНК имеется последовательность из трех нуклеотидов. Рибосома в цитоплазме присоединяется к цепи мРНК, и идентифицируется стартовый кодон (промотор). Молекулы тРНК с соответствующими нуклеотидами для последовательности мРНК перемещаются в большую субъединицу рибосомы. Когда молекулы тРНК подходят к рибосоме, соответствующая аминокислота соединяется со следующей аминокислотой в последовательности посредством пептидной связи. Этот последний шаг известен как перевод; действительно, именно здесь происходит фактический синтез белка.
Форма белка определяется различными типами аминокислот в цепи, которые были присоединены к молекулам тРНК, но тРНК специфичны для последовательности мРНК. Отсюда ясно, что белковые молекулы отображают информацию, хранящуюся в молекуле ДНК. Однако синтез белка может быть инициирован и с цепи РНК.
Репликация ДНК
Репликация ДНК - это процесс образования двух идентичных нитей ДНК из одной, и он включает в себя ряд процессов. Все эти процессы происходят во время S фазы интерфазы клеточного цикла или клеточного деления. Это энергозатратный процесс, и в регуляции этого процесса участвуют в основном три основных фермента, известные как ДНК-хеликаза, ДНК-полимераза и ДНК-лигаза. Во-первых, геликаза ДНК разрушает двойную спиральную структуру цепи ДНК, разрывая водородные связи между азотистыми основаниями противоположных цепей. Этот демонтаж начинается с конца цепи ДНК, а не с середины. Следовательно, ДНК-хеликазу можно рассматривать как экзонуклеазу рестрикции.
После воздействия азотистых оснований одноцепочечной ДНК соответствующие дезоксирибонуклеотиды располагаются в соответствии с последовательностью оснований, а соответствующие водородные связи образуются ферментом ДНК-полимеразой. Этот конкретный процесс происходит на обеих цепях ДНК. Наконец, фосфодиэфирные связи образуются между последовательными нуклеотидами, чтобы завершить цепь ДНК с помощью фермента ДНК-лигазы. В конце всех этих этапов две идентичные нити ДНК образуются только из одной материнской нити ДНК.
Разница между синтезом белка и репликацией ДНК
| Синтез белка | Репликация ДНК |
| Конечным результатом является белок | Конечным результатом является цепь ДНК |
| РНК участвует в процессе | В процессе участвует только ДНК |
| Это может быть инициировано ДНК или РНК | Это инициируется только ДНК |
| Формируется новая белковая цепочка | Формируется новая цепь ДНК |
| Задействованы три основных шага | Это синоним первого из трех основных шагов |
| Проходит в ядре, митохондриях и цитоплазме | Происходит только в ядре, но иногда и в митохондриях |
