Syntéza proteinů vs replikace DNA
Proteiny a DNA poskytují nejzákladnější uspořádání pro udržení života na Zemi. Ve skutečnosti bílkoviny určují tvar a funkce organismů, zatímco DNA uchovává informace potřebné k tomu. Syntézu replikace bílkovin a DNA lze tedy chápat jako nesmírně důležité procesy, které probíhají v živých buňkách. Oba tyto procesy vycházejí z nukleotidové sekvence řetězce nukleové kyseliny, ale jedná se o různé cesty. Jsou vysvětleny důležité kroky obou procesů a rozdíly mezi nimi jsou popsány v tomto článku.
Proteosyntéza
Syntéza proteinů 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 ve vlákně DNA transkribována do RNA. Tento první krok je velmi podobný replikaci DNA, až na to, že výsledkem je vlákno na RNA při syntéze proteinů. Řetězec DNA, který je rozebrán pomocí enzymu DNA helikázy, je připojena RNA polymeráza na specifickém místě začátku genu známém jako promotor a řetězec RNA je syntetizován podél genu. Tento nově vytvořený řetězec RNA je znám jako messenger RNA (mRNA).
Vlákno mRNA vezme nukleotidovou sekvenci do ribozomů pro zpracování RNA. Specifické molekuly tRNA (transfer RNA) rozpoznají příslušné aminokyseliny v cytoplazmě. Poté jsou molekuly tRNA připojeny ke specifickým aminokyselinám. V každé molekule tRNA je sekvence tří nukleotidů. Ribozom v cytoplazmě je připojen k řetězci mRNA a je identifikován výchozí kodon (promotor). Molekuly tRNA s odpovídajícími nukleotidy pro sekvenci mRNA jsou přesunuty do velké podjednotky ribozomu. Jak molekuly tRNA přicházejí do ribozomu, je odpovídající aminokyselina navázána na další aminokyselinu v sekvenci prostřednictvím peptidové vazby. Tento poslední krok se nazývá překlad; ve skutečnosti právě zde probíhá skutečná syntéza bílkovin.
Tvar proteinu je určen různými typy aminokyselin v řetězci, které byly připojeny k molekulám tRNA, ale tRNA jsou specifické pro sekvenci mRNA. Je tedy jasné, že proteinové molekuly zobrazují informace uložené v molekule DNA. Syntéza proteinů však mohla být zahájena také z řetězce RNA.
Replikace DNA
Replikace DNA je proces produkce 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 náročné na energii a na regulaci tohoto procesu se podílejí primárně tři hlavní enzymy známé jako DNA helikáza, DNA polymeráza a DNA ligáza. Nejprve DNA helikáza rozloží strukturu dvojité šroubovice řetězce DNA rozbitím vodíkových vazeb mezi dusíkatými bázemi protilehlých řetězců. Tato demontáž začíná od konce řetězce DNA, nikoli od středu. DNA helikáza by proto mohla být považována za restrikční exonukleázu.
Po expozici dusíkatým bázím jednořetězcové DNA jsou odpovídající deoxyribonukleotidy uspořádány podle sekvence bází a příslušné vodíkové vazby jsou tvořeny enzymem DNA polymerázy. Tento konkrétní proces probíhá na obou vláknech DNA. Nakonec se vytvoří fosfodiesterové vazby mezi po sobě následujícími nukleotidy, aby se dokončil řetězec DNA pomocí enzymu DNA ligázy. Na konci všech těchto kroků jsou vytvořeny dva identické řetězce DNA z pouze jednoho mateřského řetězce DNA.
Rozdíl mezi syntézou proteinů a replikací DNA
