Rozdiel medzi syntézou proteínov a replikáciou DNA

Syntéza proteínov vs. replikácia DNA
 

Bielkoviny a DNA poskytujú najzákladnejšie usporiadanie na udržanie života na Zemi. Proteíny v skutočnosti určujú tvar a funkcie organizmov, zatiaľ čo DNA si uchováva potrebné informácie. Syntézu replikácie proteínov a DNA je preto možné chápať ako mimoriadne dôležité procesy, ktoré prebiehajú v živých bunkách. Oba tieto procesy začínajú nukleotidovou sekvenciou reťazca nukleových kyselín, ale ide o odlišné cesty. V tomto článku sú vysvetlené dôležité kroky oboch procesov a rozdiely medzi nimi.

Syntézy bielkovín 

Syntéza proteínov je biologický proces, ktorý prebieha vo vnútri buniek organizmov v troch hlavných krokoch známych ako transkripcia, spracovanie RNA a translácia. V transkripčnom kroku je nukleotidová sekvencia génu v reťazci DNA transkribovaná do RNA. Tento prvý krok je veľmi podobný replikácii DNA s tým rozdielom, že výsledkom je vlákno RNA pri syntéze proteínov. Vlákno DNA, ktoré sa demontuje s enzýmom DNA helikázy, RNA polymeráza, sa pripája na špecifické miesto začiatku génu známeho ako promótor a vlákno RNA sa syntetizuje pozdĺž génu. Toto novovytvorené vlákno RNA je známe ako messengerová RNA (mRNA).

Vlákno mRNA vedie nukleotidovú sekvenciu do ribozómov na spracovanie RNA. Špecifické molekuly tRNA (transfer RNA) rozpoznajú príslušné aminokyseliny v cytoplazme. Potom sú molekuly tRNA naviazané na špecifické aminokyseliny. V každej molekule tRNA je sekvencia troch nukleotidov. Ribozóm v cytoplazme je pripojený k vláknu mRNA a je identifikovaný počiatočný kodón (promótor). Molekuly tRNA so zodpovedajúcimi nukleotidmi pre sekvenciu mRNA sa presunú do veľkej podjednotky ribozómu. Keď molekuly tRNA prichádzajú k ribozómu, zodpovedajúca aminokyselina je spojená s nasledujúcou aminokyselinou v sekvencii prostredníctvom peptidovej väzby. Tento posledný krok sa nazýva preklad; skutočne dochádza k skutočnej syntéze proteínov.

Tvar proteínu sa určuje prostredníctvom rôznych typov aminokyselín v reťazci, ktoré boli pripojené k molekulám tRNA, ale tRNA sú špecifické pre sekvenciu mRNA. Je teda zrejmé, že proteínové molekuly zobrazujú informácie uložené v molekule DNA. Syntéza proteínov by sa však mohla iniciovať aj z vlákna RNA.

Replikácia DNA

Replikácia DNA je proces výroby dvoch identických vlákien DNA z jedného a zahŕňa celý rad procesov. Všetky tieto procesy prebiehajú počas fázy S interfázy bunkového cyklu alebo delenia buniek. Je to proces spotrebúvajúci energiu a do regulácie tohto procesu sú zapojené predovšetkým tri hlavné enzýmy známe ako DNA helikáza, DNA polymeráza a DNA ligáza. Najskôr DNA helikáza rozloží štruktúru dvojitej špirály vlákna DNA prerušením vodíkových väzieb medzi dusíkatými bázami opačných vlákien. Táto demontáž začína od konca reťazca DNA a nie od stredu. Preto by sa helikáza DNA mohla považovať za reštrikčnú exonukleázu.

Po vystavení dusíkatých báz jednovláknovej DNA sú zodpovedajúce deoxyribonukleotidy usporiadané podľa sekvencie báz a príslušné vodíkové väzby sú tvorené enzýmom DNA polymerázy. Tento konkrétny proces prebieha na obidvoch reťazcoch DNA. Nakoniec sa vytvoria fosfodiesterové väzby medzi po sebe nasledujúcimi nukleotidmi, aby sa dokončilo vlákno DNA pomocou enzýmu DNA ligázy. Na konci všetkých týchto krokov sa vytvoria dva identické vlákna DNA iba z jedného materského reťazca DNA.

Rozdiel medzi syntézou proteínov a replikáciou DNA