Proteinsynthese vs DNA-Replikation
Proteine und DNA bieten das grundlegendste Layout, um das Leben auf der Erde aufrechtzuerhalten. Tatsächlich bestimmen Proteine die Form und Funktion der Organismen, während die DNA die dafür benötigten Informationen speichert. Daher könnte die Synthese der Protein- und DNA-Replikation als äußerst wichtige Prozesse verstanden werden, die in den lebenden Zellen stattfinden. Beide Prozesse gehen von der Nukleotidsequenz des Nukleinsäurestrangs aus, aber das sind unterschiedliche Wege. Die wichtigen Schritte beider Prozesse werden erläutert und die Unterschiede zwischen ihnen werden in diesem Artikel erläutert.
Proteinsynthese
Die Proteinsynthese ist ein biologischer Prozess, der in den Zellen von Organismen in drei Hauptschritten stattfindet, die als Transkription, RNA-Verarbeitung und Translation bekannt sind. Im Transkriptionsschritt wird die Nukleotidsequenz des Gens im DNA-Strang in RNA transkribiert. Dieser erste Schritt ist der DNA-Replikation sehr ähnlich, außer dass das Ergebnis ein Strang auf RNA in der Proteinsynthese ist. Der DNA-Strang wird mit dem DNA-Helikase-Enzym zerlegt, die RNA-Polymerase wird an der spezifischen Stelle des Starts des als Promotor bekannten Gens gebunden und der RNA-Strang wird entlang des Gens synthetisiert. Dieser neu gebildete RNA-Strang ist als Messenger-RNA (mRNA) bekannt.
Der mRNA-Strang bringt die Nukleotidsequenz zur RNA-Verarbeitung zu den Ribosomen. Spezifische tRNA-Moleküle (Transfer-RNA) erkennen die relevanten Aminosäuren im Zytoplasma. Danach werden tRNA-Moleküle an die spezifischen Aminosäuren gebunden. In jedem tRNA-Molekül gibt es eine Sequenz von drei Nukleotiden. Ein Ribosom im Zytoplasma wird an den mRNA-Strang gebunden und das Startcodon (der Promotor) identifiziert. Die tRNA-Moleküle mit den entsprechenden Nukleotiden für die mRNA-Sequenz werden in die große Untereinheit des Ribosoms bewegt. Wenn die tRNA-Moleküle zum Ribosom gelangen, wird die entsprechende Aminosäure über eine Peptidbindung mit der nächsten Aminosäure in der Sequenz verbunden. Dieser letzte Schritt wird als Übersetzung bezeichnet. In der Tat findet hier die eigentliche Proteinsynthese statt.
Die Form des Proteins wird durch die verschiedenen Arten von Aminosäuren in der Kette bestimmt, die an tRNA-Moleküle gebunden waren, aber tRNA ist spezifisch für die mRNA-Sequenz. Daher ist es klar, dass die Proteinmoleküle die im DNA-Molekül gespeicherten Informationen darstellen. Die Proteinsynthese könnte jedoch auch von einem RNA-Strang aus initiiert werden.
DNA Replikation
Bei der DNA-Replikation werden zwei identische DNA-Stränge aus einem hergestellt, und es werden eine Reihe von Prozessen durchgeführt. Alle diese Prozesse finden während der S-Phase der Interphase des Zellzyklus oder der Zellteilung statt. Es ist ein energieverbrauchender Prozess und hauptsächlich drei Hauptenzyme, bekannt als DNA-Helikase, DNA-Polymerase und DNA-Ligase, sind an der Regulierung dieses Prozesses beteiligt. Erstens zerlegt die DNA-Helikase die Doppelhelixstruktur des DNA-Strangs, indem sie die Wasserstoffbrücken zwischen den stickstoffhaltigen Basen der gegenüberliegenden Stränge aufbricht. Diese Demontage beginnt an einem Ende des DNA-Strangs und nicht in der Mitte. Daher könnte DNA-Helikase als Restriktionsexonuklease angesehen werden.
Nach dem Freilegen der stickstoffhaltigen Basen der einzelsträngigen DNA werden die entsprechenden Desoxyribonukleotide gemäß der Basensequenz angeordnet und die jeweiligen Wasserstoffbrückenbindungen durch das DNA-Polymeraseenzym gebildet. Dieser spezielle Prozess findet an beiden DNA-Strängen statt. Schließlich werden die Phosphodiesterbindungen zwischen aufeinanderfolgenden Nukleotiden gebildet, um den DNA-Strang unter Verwendung des DNA-Ligaseenzyms zu vervollständigen. Am Ende all dieser Schritte werden zwei identische DNA-Stränge aus nur einem Mutter-DNA-Strang gebildet.
Unterschied zwischen Proteinsynthese und DNA-Replikation
