Synteza białek a replikacja DNA
Białka i DNA zapewniają najbardziej podstawowy układ do utrzymania życia na Ziemi. W rzeczywistości białka określają kształt i funkcje organizmów, podczas gdy DNA przechowuje potrzebne do tego informacje. Stąd syntezę białek i replikację DNA można rozumieć jako niezwykle ważne procesy zachodzące w żywych komórkach. Oba te procesy rozpoczynają się od sekwencji nukleotydów nici kwasu nukleinowego, ale są to różne ścieżki. W artykule wyjaśniono ważne etapy obu procesów, a różnice między nimi omówiono w tym artykule.
Synteza białek
Synteza białek to proces biologiczny, który zachodzi w komórkach organizmów w trzech głównych etapach, znanych jako transkrypcja, przetwarzanie RNA i translacja. Na etapie transkrypcji sekwencja nukleotydów genu w nici DNA jest przepisywana na RNA. Ten pierwszy etap jest bardzo podobny do replikacji DNA, z wyjątkiem tego, że wynikiem jest nić RNA w syntezie białek. Nić DNA jest rozkładana za pomocą enzymu helikazy DNA, polimeraza RNA jest przyłączana w określonym miejscu początku genu znanego jako promotor, a nić RNA jest syntetyzowana wzdłuż genu. Ta nowo utworzona nić RNA jest znana jako informacyjny RNA (mRNA).
Nić mRNA przenosi sekwencję nukleotydów do rybosomów w celu przetworzenia RNA. Specyficzne cząsteczki tRNA (transfer RNA) rozpoznają odpowiednie aminokwasy w cytoplazmie. Następnie cząsteczki tRNA są przyłączane do określonych aminokwasów. W każdej cząsteczce tRNA znajduje się sekwencja trzech nukleotydów. Rybosom w cytoplazmie jest przyłączony do nici mRNA i identyfikowany jest kodon początkowy (promotor). Cząsteczki tRNA z odpowiednimi nukleotydami dla sekwencji mRNA są przenoszone do dużej podjednostki rybosomu. Gdy cząsteczki tRNA docierają do rybosomu, odpowiedni aminokwas jest wiązany z następnym aminokwasem w sekwencji poprzez wiązanie peptydowe. Ten ostatni krok jest znany jako tłumaczenie; w rzeczywistości jest to miejsce, w którym zachodzi właściwa synteza białek.
Kształt białka jest określany przez różne typy aminokwasów w łańcuchu, które zostały przyłączone do cząsteczek tRNA, ale tRNA są specyficzne dla sekwencji mRNA. Dlatego jasne jest, że cząsteczki białka przedstawiają informacje przechowywane w cząsteczce DNA. Jednak syntezę białka można również zainicjować z nici RNA.
Replikacja DNA
Replikacja DNA jest procesem wytwarzania dwóch identycznych nici DNA z jednej i obejmuje szereg procesów. Wszystkie te procesy zachodzą podczas fazy S interfazy cyklu komórkowego lub podziału komórkowego. Jest to proces energochłonny i przede wszystkim trzy główne enzymy, znane jako helikaza DNA, polimeraza DNA i ligaza DNA, biorą udział w regulacji tego procesu. Po pierwsze, helikaza DNA rozkłada strukturę podwójnej helisy nici DNA, przerywając wiązania wodorowe między zasadami azotowymi przeciwstawnych nici. Ten demontaż zaczyna się od końca nici DNA, a nie od środka. Dlatego helikazę DNA można uznać za egzonukleazę restrykcyjną.
Po odsłonięciu zasad azotowych jednoniciowego DNA, odpowiednie deoksyrybonukleotydy są układane zgodnie z sekwencją zasad, a odpowiednie wiązania wodorowe są tworzone przez enzym polimerazy DNA. Ten szczególny proces zachodzi na obu niciach DNA. Wreszcie, wiązania fosfodiestrowe są tworzone między kolejnymi nukleotydami, aby uzupełnić nić DNA za pomocą enzymu ligazy DNA. Na końcu wszystkich tych etapów dwie identyczne nici DNA są tworzone tylko z jednej nici macierzystej DNA.
Różnica między syntezą białek a replikacją DNA
