Репликация ДНК и транскрипция
Это очень сложные и строго регулируемые процессы, происходящие на клеточном уровне. Однако из-за сложности процессов и незнакомости терминов репликация и транскрипция ДНК малоизвестны. На самом деле, значительное количество людей, имеющих опыт работы в биологических науках, плохо знакомы с этими терминами. Таким образом, эта статья призвана кратко и упрощенно обсудить основные события, происходящие во время этих процессов, и важные отличия одного от другого.
Что такое 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.
Что такое транскрипция ДНК?
Транскрипция является жизненно важным этапом основного процесса экспрессии генов или синтеза белка. Прежде всего, во время транскрипции ДНК происходит копирование последовательности азотистых оснований части цепи ДНК в информационную РНК. Фермент РНК-полимераза разрывает водородные связи в желаемом месте цепи ДНК и открывает структуру двойной спирали, обнажая последовательность азотистых оснований. РНК-полимераза упорядочивает совпадающие рибонуклеотиды в соответствии с открытой последовательностью оснований цепи ДНК. Кроме того, фермент РНК-полимераза помогает формировать новую цепь за счет образования сахаро-фосфатных связей. Поскольку вновь образованная цепь состоит из рибонуклеотидов, она представляет собой цепь РНК, и эта цепь дает последовательность оснований для следующего этапа синтеза белка или экспрессии гена. Поэтому ее называют цепью матричной РНК (мРНК). Однако после секвенирования азотистых оснований последовательность в мРНК такая же, как и в последовательности ДНК, за исключением того, что тиминовые основания заменены урациловым основанием. В конце транскрипции образуется цепь мРНК, напоминающая соответствующий интересующий ген в цепи ДНК.
В чем разница между репликацией ДНК и транскрипцией?
• Репликация ДНК делает две цепи ДНК идентичными исходной цепи, тогда как цепь мРНК формируется в соответствии с базовой последовательностью гена цепи ДНК в транскрипции.
• В репликации ДНК участвуют три основных фермента, а в транскрипции - только один фермент.
• Дезоксирибонуклеотиды участвуют в репликации ДНК, а рибонуклеотиды участвуют в транскрипции.
• Репликация ДНК - это целостный процесс, а транскрипция - часть процесса.
