Różnica między replikacją a transkrypcją

• 2020

Replikacja jest przetwarzana wewnątrz jądra i obejmuje kopiowanie materiału genetycznego, tak aby nowa forma komórki potomnej zawierała identyczne kopie jak komórki macierzyste. Podczas gdy transkrypcja jest przetwarzana w cytoplazmie, w której segment DNA jest transkrybowany do RNA. Oba procesy zachodzą w komórce.

Przepływ informacji biologicznej z DNA do RNA, a następnie synteza białek jest uważany za „centralny dogmat życia ”. Obejmują one trzy główne procesy, którymi są replikacja, transkrypcja i tłumaczenie. Replikacja to proces kopiowania własnych materiałów genetycznych do dwóch kolejnych identycznych kopii, aby podobna informacja mogła być dalej przenoszona do nowych komórek potomnych.

Transkrypcja obejmuje konwersję DNA do RNA, jest pomocna w ekspresji genów wybranego segmentu DNA. Tłumaczenie jest powiedziane jako ostatni etap, w którym zachodzi tworzenie białka. Poniżej omówimy istotną różnicę między replikacją i transkrypcją, a procesem w niej zaangażowanym.

Wykres porównania

Definicja replikacji

DNA jest makrocząsteczką, która przenosi informację genetyczną z jednego pokolenia na następne pokolenie. DNA można uznać za rezerwowy bank informacji genetycznej . Odpowiada za zachowanie tożsamości gatunku przez kilka lat.

W procesie podziału komórki, gdy komórka dzieli się na dwie identyczne komórki potomne, przenosi również informację genetyczną z komórki macierzystej. Możemy więc powiedzieć, że replikacja to proces, w którym DNA kopiuje się i wytwarza identyczne potomne cząsteczki DNA.

Proces replikacji różni się u prokariotów i eukariotów. Chociaż obejmuje kilka powszechnych etapów, takich jak początek replikacji, jest to miejsce, z którego rozpoczyna się replikacja, w tym miejscu enzym przyłącza się i rozwija podwójną strukturę helikalną w pojedynczą i dostępną formę wspomaganą przez enzym helikazę DNA .

Jedna nić nazywa się nićmi wiodącą (nić ciągła lub przednia), a druga jest nićmi opóźnionymi (nieciągłymi lub wstecznie). To odwijanie odsłania niesparowane podstawy, które służą jako szablon do tworzenia nowych pasm. Końce nici mają swoją nazwę jako 5 ′ i 3 ′, a proces replikacji rozpoczyna się od kierunków 5 ′ do 3 ′, jednocześnie na obu niciach.

Mówi się, że u prokariotów synteza DNA jest półciągła . Starter (mały segment RNA) jest dodawany, ostatecznie przechodząc do dodawania nukleotydów, które są komplementarną parą zasad z niesparowaną zasadą.

Enzym zwany polimerazą DNA pomaga w tworzeniu tego zestawu. Również wzór replikacji u prokariotów i eukariotów jest taki sam, to znaczy typ półkonserwatywny, w którym zachowana jest połowa oryginalnego DNA, a druga jest nowo utworzonym DNA. Te dowody na częściowo konserwatywną replikację DNA podali Meselson i Stahl (1958).

Teraz różnica między procesem dwóch wynika ze złożoności komórek, w których eukarioty są bardziej złożone, a zatem mają wiele źródeł replikacji, podczas gdy prokarioty mają jedno źródło replikacji. Ponadto replikacja jest jednokierunkowa u eukariontów, a dwukierunkowa u prokariotów.

Enzymy, takie jak polimeraza DNA, są tylko dwa w prokariotach, podczas gdy u eukariotów jest ich cztery do pięciu (α, β, γ, δ, ε). Szybkość replikacji jest znacznie szybsza u prokariotów niż u eukariontów. DNA u prokariotów jest kolisty i nie ma końca do syntezy. Proces krótkiej replikacji u prokariotów trwa nieprzerwanie, podczas gdy replikacja DNA eukariotów kończy się w fazie S cyklu komórkowego.

Proces ten jest przeprowadzany z wysoką wiernością, dzięki czemu informacja genetyczna może zostać poprawnie przeniesiona z jednego pokolenia na pokolenie. Aktywność sprawdzania jest również wykonywana przez polimerazę DNA III, która sprawdza przyczepność nukleotydów do właściwej pary zasad. Polimeraza DNA koryguje błędy każdego niedopasowania znalezionego między parą zasad komplementarnych zasad.

Definicja transkrypcji

Produktem pośrednim DNA jest RNA, w którym geny ulegają ekspresji po replikacji. Nazywa się to więc miejscem ekspresji informacji genetycznej. W tym procesie jedna z dwóch nici utworzonych po replikacji działa jako matryca (nić niekodująca lub nić sensowna), a druga jako antysensowna (nić kodująca lub nić antysensowna). Prawie cały proces jest taki sam zarówno u prokariontów, jak i u eukariontów, ale istnieją między nimi pewne podstawowe różnice.

Cała cząsteczka DNA nie ulega ekspresji w transkrypcji, raczej wybrana część DNA jest syntetyzowana jedynie jako RNA. Przyczyna tego jest nieznana, ale mówi się, że może to wynikać z wewnętrznej sygnalizacji.

Produkt powstały podczas transkrypcji jest określany jako transkrypt pierwotny, ponieważ są one nieaktywne . Aby więc były funkcjonalnie aktywne, podlegają pewnym zmianom, takim jak splicing, modyfikacje baz, dodatki terminali itp. Są to tak zwane modyfikacje potranskrypcyjne .

Niektóre podobieństwa między procesem transkrypcji prokariotów i eukariotów są podobne w obu rodzajach DNA działających jako matryca procesu, skład chemiczny (pary zasad) jest taki sam, polimeraza RNA odgrywa ważną rolę w obu grupach.

Różnica polega na tym, że proces ten jest prosty u prokariotów i bardzo skomplikowany u eukariontów. U prokariotów tylko jeden typ polimerazy RNA wytwarza wszystkie trzy typy RNA (mRNA, tRNA, rRNA), podczas gdy u eukariotów różne typy RNA wytwarzają różne typy RNA typu I produkuje rRNA, typ II to mRNA, a typ III dla tRNA i 5S rRNA .

Oprócz tego istnieją inne różnice, takie jak miejsce inicjacji, czynnik Rho, region promotora, punkt końcowy, obecność intronów, modyfikacje potranskrypcyjne itp.

Chociaż w wielu wirusach materiał genetyczny jest również zawarty w RNA i ma zdolność do wykonywania innych funkcji komórkowych, takich jak DNA. Ale chemicznie stwierdzono, że DNA jest bardziej stabilny niż RNA, dlatego DNA jest preferowany tylko jako bardziej odpowiednia makrocząsteczka do przechowywania informacji genetycznej przez długi czas.

Kluczowe różnice między replikacją a transkrypcją

1. Replikacja to duplikacja nici kwasów dezoksyrybonukleinowych (DNA), która daje dwie nici potomne, a każda nić zawiera połowę oryginalnej podwójnej helisy DNA; Transkrypcja to tworzenie tylko jednego identycznego kwasu rybonukleinowego (RNA) z dwuniciowego DNA, co oznacza, że ​​transkrypcja jest procesem replikacji.
2. Podstawową funkcją replikacji jest utrzymywanie i wysyłanie kopii całego zestawu genomu dla następnej generacji; Podczas gdy praca nad transkrypcją polega na tworzeniu kopii RNA i miejscu ekspresji genów replikowanego DNA.
3. Replikacja zachodzi w fazie S cyklu komórkowego, podczas gdy transkrypcja zachodzi w fazach G1 i G2 cyklu komórkowego.
4. Enzymy zaangażowane w replikację to helikaza DNA, polimeraza DNA, gyraza (u eukariontów), a w transkrypcji polimerazy RNA transkryptaza odgrywa ważną rolę.
5. Proces replikacji i transkrypcji obejmuje:
   • Odwijanie i dzielenie całej cząsteczki DNA (chromosomu), podczas gdy transkrypcja obejmuje odwijanie i dzielenie tylko tych genów, które mają być transkrybowane.
   • Proces obejmuje kopiowanie całego genomu, podczas gdy transkrypcja kopiuje tylko kilka wybranych genów.
   • Pomiędzy replikowaną nicią DNA i nicią matrycową występuje wiązanie wodorowe, podczas gdy nici transkrybowanego RNA oddzielają się od nici matrycy DNA.
   • Produkty nie ulegają degradacji po ich funkcji, ale w procesie transkrypcji produkty ulegają degradacji po zakończeniu ich funkcji.
6. Miejsce replikacji pozostaje w jądrze, ale podczas tego procesu produkt przemieszcza się z jądra do cytoplazmy.
7. Wymaga startera RNA w procesie replikacji, nie ma wymogu startera
8. Trifosforan deoksyrybonukleozydowy, taki jak dATP, dTTP, dCTP, dGTP, służy jako surowiec w replikacji, a trifosforan rybonukleozydowy, taki jak ATP, CTP, GTP, UTP, służy jako surowiec w transkrypcji.
9. Replikacja powoduje utworzenie dwóch dwuniciowych cząsteczek DNA z jednej cząsteczki DNA, a tym samym powstanie dwóch nowych identycznych komórek potomnych, natomiast transkrypcja powoduje utworzenie cząsteczki RNA z części jednej nici, która obejmuje tRNA, rRNA, mRNA i niekodujący RNA (jak microRNA).

Wniosek

Z powyższego artykułu możemy powiedzieć, że podział komórek jest niezbędnym i niezbędnym procesem rozwoju wszystkich żywych istot. Przed podziałem komórki obejmuje najważniejszy proces zwany replikacją DNA. W tym procesie materiał genetyczny dzieli się i jest gotowy do przeniesienia go dalej do nowych komórek potomnych.

Podczas gdy transkrypcja obejmuje tworzenie RNA. Ten dwa procesy obejmują enzymy takie jak helikaza, polimeraza DNA, polimeraza RNA, primaza, transkryptaza. Dokładnie więc możemy powiedzieć, że DNA wytwarza RNA, a RNA tworzy białko, które jest centralnym dogmatem każdego rodzaju życia.