Proteinsyntes vs DNA-replikation
Proteiner och DNA ger den mest grundläggande layouten för att upprätthålla livet på jorden. Faktum är att proteiner bestämmer formen och funktionerna hos organismerna medan DNA behåller den information som behövs för det. Därför kan syntes av protein- och DNA-replikation förstås som extremt viktiga processer som äger rum i de levande cellerna. Båda dessa processer utgår från nukleotidsekvensen för nukleinsyrasträngen, men det är olika vägar. De viktiga stegen i båda processerna förklaras, och skillnaderna mellan dem diskuteras i den här artikeln.
Proteinsyntes
Proteinsyntes är en biologisk process som äger rum inuti organismers celler i tre huvudsteg som kallas transkription, RNA-bearbetning och translation. I transkriptionssteget transkriberas nukleotidsekvensen för genen i DNA-strängen till RNA. Detta första steg är mycket likt DNA-replikationen, förutom att resultatet är en sträng på RNA i proteinsyntes. DNA-strängen som demonteras med DNA-helikasenzym, RNA-polymeras fästs vid den specifika platsen för starten av genen känd som promotor, och RNA-strängen syntetiseras längs genen. Denna nybildade RNA-sträng är känd som budbärar-RNA (mRNA).
mRNA-strängen tar nukleotidsekvensen till ribosomerna för RNA-bearbetning. Specifika tRNA (överförings-RNA)-molekyler kommer att känna igen de relevanta aminosyrorna i cytoplasman. Därefter fästs tRNA-molekyler till de specifika aminosyrorna. I varje tRNA-molekyl finns en sekvens av tre nukleotider. En ribosom i cytoplasman fästs vid mRNA-strängen och startkodonet (promotorn) identifieras. tRNA-molekylerna med motsvarande nukleotider för mRNA-sekvensen flyttas in i den stora subenheten av ribosomen. När tRNA-molekylerna kommer till ribosomen binds motsvarande aminosyra till nästa aminosyra i sekvensen genom en peptidbindning. Detta sista steg är känt som översättning; det är faktiskt här den faktiska proteinsyntesen äger rum.
Proteinets form bestäms genom de olika typerna av aminosyror i kedjan, som var fästa vid tRNA-molekyler, men tRNA är specifika för mRNA-sekvensen. Därför är det tydligt att proteinmolekylerna visar informationen som lagras i DNA-molekylen. Proteinsyntes kan emellertid också initieras från en RNA-sträng.
DNA-replikering
DNA-replikation är processen att producera två identiska DNA-strängar från en, och den involverar en serie processer. Alla dessa processer äger rum under S-fasen av interfasen av cellcykeln eller celldelningen. Det är en energikrävande process och i första hand tre huvudenzymer kända som DNA-helikas, DNA-polymeras och DNA-ligas är involverade i att reglera denna process. Först demonterar DNA-helikas DNA-strängens dubbelhelixstruktur genom att bryta vätebindningarna mellan de motstående strängarnas kvävebaser. Denna demontering börjar från en ände av DNA-strängen och inte från mitten. Därför kan DNA-helikas betraktas som ett restriktionsexonukleas.
Efter att ha exponerat de kväveh altiga baserna i det enkelsträngade DNA:t, ordnas motsvarande deoxiribonukleotider enligt bassekvensen och respektive vätebindningar bildas av DNA-polymerasenzym. Denna speciella process äger rum på båda DNA-strängarna. Slutligen bildas fosfodiesterbindningarna mellan successiva nukleotider, för att fullborda DNA-strängen med hjälp av DNA-ligasenzym. I slutet av alla dessa steg bildas två identiska DNA-strängar av endast en moder-DNA-sträng.
Skillnaden mellan proteinsyntes och DNA-replikation
| Proteinsyntes | DNA-replikering |
| Slutresultatet är ett protein | Slutresultatet är en DNA-sträng |
| RNA är involverat i processen | Endast DNA är inblandat i processen |
| Detta kan initieras antingen från DNA eller RNA | Detta är initierat från endast DNA |
| En ny proteinkedja har bildats | En ny DNA-sträng bildas |
| Tre huvudsteg är involverade | Detta är synonymt med det första av dessa tre huvudsteg |
| Tar plats i kärnan, mitokondrierna och cytoplasman | Finns endast i kärnan, men ibland även i mitokondrierna |
