Proteinsyntese vs DNA-replikation
Proteiner og DNA giver det mest grundlæggende layout til at opretholde livet på Jorden. Faktisk bestemmer proteiner organismernes form og funktioner, mens DNA opbevarer den nødvendige information til det. Derfor kan 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 det 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 organismers celler i tre hovedtrin kendt som transkription, RNA-behandling og translation. I transkriptionstrinnet transskriberes nukleotidsekvensen af genet i DNA-strengen til RNA. Dette første trin minder meget om DNA-replikationen, bortset fra at resultatet er en streng på RNA i proteinsyntese. DNA-strengen demonteres med DNA-helicase-enzym, RNA-polymerase fastgøres på det specifikke sted for starten af genet kendt som promotor, og RNA-strengen syntetiseres langs genet. Denne nydannede RNA-streng er kendt som messenger-RNA (mRNA).
mRNA-strengen fører nukleotidsekvensen til ribosomerne til RNA-behandling. Specifikke tRNA (transfer RNA) molekyler vil genkende de relevante aminosyrer i cytoplasmaet. Derefter er tRNA-molekyler knyttet til de specifikke aminosyrer. I hvert tRNA-molekyle er der en sekvens af tre nukleotider. Et ribosom i cytoplasmaet er knyttet til mRNA-strengen, og startkodonen (promotoren) identificeres. tRNA-molekylerne med de tilsvarende nukleotider for mRNA-sekvensen flyttes 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 er kendt som oversættelse; det er faktisk her den egentlige proteinsyntese finder sted.
Proteinets form bestemmes gennem de forskellige typer aminosyrer i kæden, som var knyttet til tRNA-molekyler, men tRNA er specifikke for mRNA-sekvensen. Derfor er det klart, at proteinmolekylerne afbilder den information, der er lagret i DNA-molekylet. Proteinsyntese kunne dog også initieres fra en RNA-streng.
DNA-replikering
DNA-replikation er processen med at producere to identiske DNA-strenge fra én, og den involverer en række processer. Alle disse processer finder sted under S-fasen af interfasen af cellecyklus eller celledeling. Det er en energiforbrugende proces, og primært tre hovedenzymer kendt som DNA-helicase, DNA-polymerase og DNA-ligase er involveret i at regulere denne proces. For det første afmonterer DNA-helicase DNA-strengens dobbelthelixstruktur ved at bryde hydrogenbindingerne mellem de modstående strenges nitrogenholdige baser. Denne demontering starter fra en ende af DNA-strengen og ikke fra midten. Derfor kunne DNA-helicase betragtes som en restriktions-exonuklease.
Efter at have eksponeret de nitrogenholdige baser af det enkeltstrengede DNA, arrangeres de tilsvarende deoxyribonukleotider i henhold til basesekvensen, og de respektive hydrogenbindinger dannes af DNA-polymeraseenzym. Denne særlige proces finder sted på begge DNA-strenge. Til sidst dannes phosphodiesterbindingerne mellem successive nukleotider for at fuldende DNA-strengen ved hjælp af DNA-ligaseenzym. Ved afslutningen af alle disse trin dannes to identiske DNA-strenge fra kun én moder-DNA-streng.
Forskel mellem proteinsyntese og DNA-replikation
| Proteinsyntese | DNA-replikering |
| Slutresultat er et protein | Slutresultat er en DNA-streng |
| RNA er involveret i processen | Kun DNA er involveret i processen |
| Dette kunne startes enten fra DNA eller RNA | Dette er kun startet fra DNA |
| En ny proteinkæde er dannet | En ny DNA-streng er dannet |
| Tre hovedtrin er involveret | Dette er meget synonymt med det første af disse tre hovedtrin |
| Foregår i kernen, mitokondrier og cytoplasma | Foregår kun i kernen, men nogle gange også i mitokondrierne |
