Rozdíl mezi syntézou proteinu a replikací DNA

Syntéza proteinů vs. replikace DNA
 

Proteiny a DNA poskytují nejzákladnější uspořádání pro udržení života na Zemi. Ve skutečnosti proteiny určují tvar a funkce organismů, zatímco DNA k tomu uchovává potřebné informace. Syntézu replikace proteinu a DNA lze tedy chápat jako nesmírně důležité procesy, které probíhají v živých buňkách. Oba tyto procesy začínají nukleotidovou sekvencí řetězce nukleových kyselin, ale tyto cesty jsou odlišné. V tomto článku jsou vysvětleny důležité kroky obou procesů a rozdíly mezi nimi.

Proteosyntéza 

Syntéza proteinu je biologický proces, který probíhá uvnitř buněk organismů ve třech hlavních krocích známých jako transkripce, zpracování RNA a translace. V transkripčním kroku je nukleotidová sekvence genu v řetězci DNA přepsána do RNA. Tento první krok je velmi podobný replikaci DNA s tou výjimkou, že výsledkem je řetězec RNA při syntéze proteinů. Vlákno DNA, které je rozebráno enzymem DNA helikázy, RNA polymeráza je připojena na specifickém místě začátku genu známého jako promotor a vlákno RNA je syntetizováno podél genu. Tento nově vytvořený řetězec RNA je známý jako messenger RNA (mRNA).

Vlákno mRNA vezme nukleotidovou sekvenci do ribozomů pro zpracování RNA. Specifické molekuly tRNA (transfer RNA) rozpoznají relevantní aminokyseliny v cytoplazmě. Poté jsou molekuly tRNA připojeny ke specifickým aminokyselinám. V každé molekule tRNA je sekvence tří nukleotidů. Ribosom v cytoplazmě je připojen k řetězci mRNA a je identifikován počáteční kodon (promotor). Molekuly tRNA s odpovídajícími nukleotidy pro sekvenci mRNA jsou přesunuty do velké podjednotky ribozomu. Když molekuly tRNA přicházejí k ribozomu, odpovídající aminokyselina je spojena s další aminokyselinou v sekvenci prostřednictvím peptidové vazby. Tento poslední krok se nazývá překlad; ve skutečnosti dochází k skutečné syntéze proteinů.

Tvar proteinu je určen prostřednictvím různých typů aminokyselin v řetězci, které byly připojeny k molekulám tRNA, ale tRNA jsou specifické pro sekvenci mRNA. Je tedy zřejmé, že proteinové molekuly zobrazují informace uložené v molekule DNA. Syntéza proteinu však mohla být zahájena také z řetězce RNA.

Replikace DNA

Replikace DNA je proces výroby dvou identických řetězců DNA z jednoho a zahrnuje řadu procesů. Všechny tyto procesy probíhají během S fáze Interfáze buněčného cyklu nebo buněčného dělení. Jedná se o proces náročný na energii a do regulace tohoto procesu se podílejí především tři hlavní enzymy známé jako DNA helikáza, DNA polymeráza a DNA ligáza. Zaprvé, DNA helikáza odstraňuje dvojitou spirálovou strukturu řetězce DNA přerušením vodíkových vazeb mezi dusíkatými bázemi protilehlých řetězců. Tato demontáž začíná od konce řetězce DNA a ne od středu. Proto lze helikázu DNA považovat za restrikční exonukleázu.

Po vystavení dusíkatých bází jednořetězcové DNA se odpovídající deoxyribonukleotidy uspořádají podle sekvence bází a příslušné vodíkové vazby se vytvoří enzymem DNA polymerázy. Tento konkrétní proces probíhá na obou řetězcích DNA. Nakonec se vytvoří fosfodiesterové vazby mezi po sobě jdoucími nukleotidy, aby se dokončil řetězec DNA pomocí enzymu DNA ligázy. Na konci všech těchto kroků jsou vytvořeny dva identické řetězce DNA pouze z jednoho mateřského řetězce DNA.

Rozdíl mezi syntézou proteinu a replikací DNA