Fehérje szintézis vs. DNS replikáció
A fehérjék és a DNS biztosítják a legalapvetőbb elrendezést a földi élet fenntartásához. Valójában a fehérjék határozzák meg a szervezetek alakját és funkcióit, míg a DNS megőrzi az ehhez szükséges információkat. Ezért a fehérje szintézise és a DNS replikációja rendkívül fontos folyamatoknak tekinthető, amelyek az élő sejtekben zajlanak. Mindkét eljárás a nukleinsavszál nukleotidszekvenciájától kezdődik, de ezek különböző útvonalak. A két folyamat fontos lépéseit megmagyarázzuk, és a cikkben tárgyaljuk a közöttük levő különbségeket.
Protein szintézis
A fehérje szintézis egy biológiai folyamat, amely a szervezetek sejtjein belül három fő lépésben zajlik: transzkripció, RNS feldolgozás és transzláció. A transzkripciós lépésben a gén nukleotidszekvenciáját a DNS-szálban átírják RNS-be. Ez az első lépés nagyban hasonlít a DNS replikációjára, azzal az eltéréssel, hogy az eredmény egy RNS-szál egy fehérje szintézisében. A DNS-szálat a DNS-helikáz enzimmel szétszerelve, az RNS-polimerázt a promoterként ismert gén kezdő pontján rögzítjük, és az RNS-szálat a gén mentén szintetizáljuk. Ez az újonnan kialakult RNS-szál Messenger RNS-ként (mRNS) ismert..
Az mRNS-szál a nukleotidszekvenciát a riboszómákba veszi az RNS-feldolgozáshoz. A specifikus tRNS (transzfer RNS) molekulák felismerik a releváns aminosavakat a citoplazmában. Ezt követően a tRNS-molekulák kapcsolódnak a specifikus aminosavakhoz. Mindegyik tRNS-molekulában három nukleotid szekvencia található. A citoplazmában található riboszóma kapcsolódik az mRNS szálhoz, és a kiindulási kodont (a promoter) azonosítják. Az mRNS-szekvencia megfelelő nukleotidjait tartalmazó tRNS-molekulákat a riboszóma nagy alegységébe helyezzük. Amint a tRNS-molekulák a riboszómához jutnak, a megfelelő aminosavat a következő aminosavhoz kötik a szekvencia egy peptidkötésen keresztül. Ezt az utolsó lépést fordításnak nevezzük; Valójában itt történik a tényleges proteinszintézis.
A fehérje alakját a lánc különböző aminosavainak típusai határozzák meg, amelyek a tRNS molekulákhoz kapcsolódtak, de a tRNS specifikus az mRNS szekvenciára. Ezért egyértelmű, hogy a fehérjemolekulák a DNS-molekulában tárolt információkat ábrázolják. A proteinszintézist azonban RNS-szálból is meg lehet indítani.
DNS replikáció
A DNS replikáció két azonos DNS szál előállításának folyamata az egyikből, és egy sor folyamatot foglal magában. Mindezek a folyamatok a sejtciklus vagy a sejtosztódás interfázisának S fázisában zajlanak. Ez egy energiaigényes folyamat, amelynek elsősorban három fő enzim, a DNS-helikáz, a DNS-polimeráz és a DNS-ligáz néven ismert ennek a folyamatnak a szabályozásában. Először, a DNS-helikáz szétszereli a DNS-szál kettős spirálszerkezetét azáltal, hogy megbontja a hidrogénkötéseket az ellentétes szálak nitrogénbázisai között. Ez a leszerelés a DNS-szál végétől kezdődik, nem pedig a közepétől. Ezért a DNS-helikáz restrikciós exonukleáznak tekinthető.
Az egyszálú DNS nitrogénbázisának kitettsége után a megfelelő dezoxiribonukleotidokat az alapszekvencia szerint rendezzük el, és a megfelelő hidrogénkötéseket DNS-polimeráz enzim képezi. Ez a különleges eljárás mindkét DNS-szálon megy végbe. Végül a foszfodiészter kötések képződnek egymást követő nukleotidok között, hogy a DNS-szál teljes DNS-ligáz enzim segítségével kiegészüljön. Ezeknek a lépéseknek a végén két azonos DNS-szál alakul ki csak egy anya-DNS-szálból.
Különbség a fehérje szintézis és a DNS replikáció között
Protein szintézis | DNS replikáció |
A végeredmény egy fehérje | A végeredmény egy DNS-szál |
Az RNS részt vesz a folyamatban | Csak a DNS vesz részt a folyamatban |
Ezt akár DNS-ből, akár RNS-ből indíthatják | Ezt csak a DNS indítja |
Új protein lánc jön létre | Új DNS-szál jön létre |
Három fő lépés van benne | Ez nagyon megegyezik a három fõ lépés elsõjével |
A magban, a mitokondriumokban és a citoplazmában zajlik | Csak a sejtmagban, de néha a mitokondriumokban is zajlik |