Proteinsyntese vs DNA-replikasjon
Proteiner og DNA gir den mest grunnleggende layouten for å opprettholde livet på jorden. Faktisk bestemmer proteiner formen og funksjonene til organismene mens DNA beholder informasjonen som trengs for det. Derfor kan syntese av protein- og DNA-replikasjon forstås som ekstremt viktige prosesser som finner sted i de levende cellene. Begge disse prosessene starter fra nukleotidsekvensen til nukleinsyretråden, men det er forskjellige veier. De viktige trinnene i begge prosessene er forklart, og forskjellene mellom dem er diskutert i denne artikkelen.
Proteinsyntese
Proteinsyntese er en biologisk prosess som foregår inne i cellene til organismer i tre hovedtrinn kjent som transkripsjon, RNA-behandling og translasjon. I transkripsjonstrinnet blir nukleotidsekvensen til genet i DNA-strengen transkribert til RNA. Dette første trinnet er svært likt DNA-replikasjonen bortsett fra at resultatet er en tråd på RNA i proteinsyntese. DNA-tråden demonteres med DNA-helikaseenzym, RNA-polymerase festes på det spesifikke stedet for starten av genet kjent som promoter, og RNA-tråden syntetiseres langs genet. Denne nydannede RNA-strengen er kjent som messenger-RNA (mRNA).
MRNA-strengen tar nukleotidsekvensen til ribosomer for RNA-prosessering. Spesifikke tRNA (transfer RNA) molekyler vil gjenkjenne de relevante aminosyrene i cytoplasmaet. Etter det blir tRNA-molekyler festet til de spesifikke aminosyrene. I hvert tRNA-molekyl er det en sekvens av tre nukleotider. Et ribosom i cytoplasmaet festes til mRNA-tråden, og startkodonet (promotoren) identifiseres. tRNA-molekylene med de tilsvarende nukleotidene for mRNA-sekvensen flyttes inn i den store underenheten til ribosomet. Når tRNA-molekylene kommer til ribosomet, bindes den tilsvarende aminosyren til neste aminosyre i sekvensen gjennom en peptidbinding. Dette siste trinnet er kjent som oversettelse; det er faktisk her selve proteinsyntesen finner sted.
Proteinets form bestemmes gjennom de ulike typene aminosyrer i kjeden, som var festet til tRNA-molekyler, men tRNA er spesifikke for mRNA-sekvensen. Derfor er det klart at proteinmolekylene skildrer informasjonen som er lagret i DNA-molekylet. Proteinsyntese kan imidlertid også startes fra en RNA-streng.
DNA-replikering
DNA-replikasjon er prosessen med å produsere to identiske DNA-tråder fra én, og den involverer en rekke prosesser. Alle disse prosessene finner sted under S-fasen av interfasen av cellesyklus eller celledeling. Det er en energikrevende prosess, og først og fremst tre hovedenzymer kjent som DNA-helikase, DNA-polymerase og DNA-ligase er involvert i å regulere denne prosessen. For det første demonterer DNA-helikase den doble helixstrukturen til DNA-tråden ved å bryte hydrogenbindingene mellom nitrogenbasene til de motsatte trådene. Denne demonteringen starter fra en ende av DNA-tråden og ikke fra midten. Derfor kan DNA-helikase betraktes som en restriksjonseksonuklease.
Etter å ha eksponert de nitrogenholdige basene til enkelttrådet DNA, blir de tilsvarende deoksyribonukleotidene ordnet i henhold til basesekvensen og de respektive hydrogenbindingene dannes av DNA-polymerase-enzymet. Denne spesielle prosessen finner sted på begge DNA-trådene. Til slutt dannes fosfodiesterbindingene mellom påfølgende nukleotider, for å fullføre DNA-tråden ved bruk av DNA-ligaseenzym. På slutten av alle disse trinnene dannes to identiske DNA-tråder fra bare én mor-DNA-streng.
Forskjellen mellom proteinsyntese og DNA-replikasjon
| Proteinsyntese | DNA-replikering |
| Sluttresultatet er et protein | Sluttresultatet er en DNA-streng |
| RNA er involvert i prosessen | Bare DNA er involvert i prosessen |
| Dette kan startes enten fra DNA eller RNA | Dette er initiert fra kun DNA |
| En ny proteinkjede er dannet | En ny DNA-streng er dannet |
| Tre hovedtrinn er involvert | Dette er svært synonymt med det første av disse tre hovedtrinnene |
| Fer i kjernen, mitokondrier og cytoplasma | Fer kun i kjernen, men noen ganger i mitokondriene også |
