Proteinsyntese vs DNA-replikation
Proteiner og DNA giver det mest grundlæggende layout til at opretholde livet på Jorden. Faktisk bestemmer proteiner organismenes form og funktioner, mens DNA opbevarer de nødvendige oplysninger hertil. Derfor kunne syntese af protein- og DNA-replikation forstås som ekstremt vigtige processer, der finder sted i de levende celler. Begge disse processer starter fra nukleotidsekvensen af nukleinsyrestrengen, men disse er forskellige veje. De vigtige trin i begge processer forklares, og forskellene mellem dem diskuteres i denne artikel.
Proteinsyntese
Proteinsyntese er en biologisk proces, der finder sted inde i cellerne i organismer i tre hovedtrin, kendt som transkription, RNA-behandling og translation. I transkriptionstrinnet transkriberes nukleotidsekvensen af genet i DNA-strengen til RNA. Dette første trin ligner meget DNA-replikationen, bortset fra at resultatet er en streng på RNA i proteinsyntese. DNA-strengen, der demonteres med DNA-helikaseenzym, RNA-polymerase er bundet på det specifikke sted for starten af genet, der er kendt som promotor, og RNA-streng syntetiseres langs genet. Denne nydannede RNA-streng er kendt som messenger-RNA (mRNA).
MRNA-strengen fører nukleotidsekvensen til ribosomer til RNA-behandlingen. Specifikke tRNA (transfer RNA) molekyler genkender de relevante aminosyrer i cytoplasmaet. Derefter er tRNA-molekyler knyttet til de specifikke aminosyrer. I hvert tRNA-molekyle er der en sekvens på tre nukleotider. Et ribosom i cytoplasmaet er bundet til mRNA-strengen, og startkodonet (promotoren) identificeres. TRNA-molekylerne med de tilsvarende nukleotider for mRNA-sekvensen bevæges ind i den store underenhed af ribosomet. Når tRNA-molekylerne kommer til ribosomet, bindes den tilsvarende aminosyre til den næste aminosyre i sekvensen gennem en peptidbinding. Dette sidste trin kaldes oversættelse; ja, det er her den egentlige proteinsyntese finder sted.
Formen på proteinet bestemmes gennem de forskellige typer aminosyrer i kæden, som var bundet til tRNA-molekyler, men tRNA er specifik for mRNA-sekvensen. Derfor er det klart, at proteinmolekylerne afbilder informationen, der er lagret i DNA-molekylet. Imidlertid kunne proteinsyntese også initieres fra en RNA-streng.
DNA-replikation
DNA-replikation er processen med at fremstille to identiske DNA-strenge fra en, og det involverer en række processer. Alle disse processer finder sted i S-fasen af interfasen af cellecyklus eller celledeling. Det er en energiforbrugende proces og primært tre hovedenzymer kendt som DNA-helikase, DNA-polymerase og DNA-ligase er involveret i reguleringen af denne proces. Først demonterer DNA-helikase den dobbelte helixstruktur af DNA-strengen ved at bryde hydrogenbindingerne mellem nitrogenholdige baser i de modstående strenge. Denne demontering starter fra enden af DNA-strengen og ikke fra midten. Derfor kunne DNA-helikase betragtes som en restriktionsexonuklease.
Efter at have udsat de nitrogenholdige baser af det enkeltstrengede DNA arrangeres de tilsvarende Deoxyribonucleotider i henhold til basesekvensen, og de respektive hydrogenbindinger dannes af DNA-polymeraseenzym. Denne særlige proces finder sted på begge DNA-strenge. Endelig dannes phosphodiesterbindinger mellem successive nukleotider for at fuldføre DNA-strengen under anvendelse af DNA-ligaseenzym. Ved afslutningen af alle disse trin dannes to identiske DNA-strenge fra kun en moder-DNA-streng.
Forskel mellem proteinsyntese og DNA-replikation
Proteinsyntese | DNA-replikation |
Slutresultatet er et protein | Slutresultatet er en DNA-streng |
RNA er involveret i processen | Kun DNA er involveret i processen |
Dette kan initieres enten fra DNA eller RNA | Dette initieres kun fra DNA |
En ny proteinkæde dannes | En ny DNA-streng dannes |
Tre hovedtrin er involveret | Dette er meget synonymt med det første af disse tre hovedtrin |
Findes i kernen, mitokondrier og cytoplasma | Findes kun i kernen, men undertiden også i mitokondrierne |