Sinteza proteina nasuprot replikaciji DNA
Proteini i DNK daju najosnovniji raspored za održavanje života na Zemlji. Zapravo, proteini određuju oblik i funkcije organizama, dok DNK čuva informacije potrebne za to. Stoga se sinteza proteina i replikacija DNA mogu shvatiti kao izuzetno važni procesi koji se odvijaju u živim stanicama. Oba ova procesa počinju od nukleotidnog slijeda lanca nukleinske kiseline, ali to su različiti putovi. Važni koraci obaju procesa objašnjeni su, a razlike između njih raspravljene su u ovom članku.
Sinteza proteina
Sinteza proteina je biološki proces koji se odvija unutar stanica organizama u tri glavna koraka poznata kao transkripcija, obrada RNK i translacija. U koraku transkripcije, nukleotidna sekvenca gena u DNK lancu se transkribira u RNK. Ovaj prvi korak vrlo je sličan replikaciji DNK, osim što je rezultat lanac na RNK u sintezi proteina. Lanac DNA koji se rastavlja enzimom DNA helikaza, RNA polimeraza je pričvršćena na specifično mjesto početka gena poznato kao promotor, a lanac RNA se sintetizira duž gena. Ovaj novonastali RNA lanac poznat je kao glasnička RNA (mRNA).
Lanac mRNA vodi nukleotidnu sekvencu do ribosoma za obradu RNA. Specifične tRNA (transfer RNA) molekule će prepoznati relevantne aminokiseline u citoplazmi. Nakon toga se molekule tRNA vežu za određene aminokiseline. U svakoj molekuli tRNA nalazi se niz od tri nukleotida. Ribosom u citoplazmi vezan je za mRNA lanac, a početni kodon (promotor) je identificiran. Molekule tRNA s odgovarajućim nukleotidima za slijed mRNA premještaju se u veliku podjedinicu ribosoma. Kako molekule tRNA dolaze do ribosoma, odgovarajuća aminokiselina povezuje se peptidnom vezom sa sljedećom aminokiselinom u nizu. Ovaj posljednji korak poznat je kao prijevod; doista, ovdje se odvija stvarna sinteza proteina.
Oblik proteina određen je kroz različite tipove aminokiselina u lancu, koje su bile pričvršćene na tRNA molekule, ali tRNA su specifične za mRNA sekvencu. Dakle, jasno je da proteinske molekule prikazuju informacije pohranjene u molekuli DNK. Međutim, sinteza proteina također može biti pokrenuta iz lanca RNA.
Replikacija DNK
DNK replikacija je proces proizvodnje dva identična DNK lanca iz jednog, a uključuje niz procesa. Svi ovi procesi odvijaju se tijekom S faze međufaze staničnog ciklusa ili stanične diobe. To je proces koji troši energiju i primarno su tri glavna enzima poznata kao DNK helikaza, DNK polimeraza i DNK ligaza uključena u regulaciju ovog procesa. Prvo, DNA helikaza rastavlja strukturu dvostruke spirale DNA lanca kidanjem vodikovih veza između dušičnih baza suprotnih lanaca. Ovo rastavljanje počinje od kraja DNK lanca, a ne od sredine. Stoga se DNA helikaza može smatrati restrikcijskom egzonukleazom.
Nakon izlaganja dušičnih baza jednolančane DNA, odgovarajući dezoksiribonukleotidi raspoređeni su prema baznom nizu, a odgovarajuće vodikove veze formira enzim DNA polimeraza. Ovaj određeni proces odvija se na oba lanca DNK. Konačno, fosfodiesterske veze se formiraju između uzastopnih nukleotida, kako bi se dovršio lanac DNK pomoću enzima DNK ligaze. Na kraju svih ovih koraka, dva identična lanca DNK formiraju se iz samo jednog matičnog lanca DNK.
Razlika između sinteze proteina i replikacije DNA
| Sinteza proteina | Replikacija DNK |
| Krajnji rezultat je protein | Krajnji rezultat je lanac DNK |
| RNA je uključena u proces | Samo je DNK uključen u proces |
| Ovo bi moglo biti pokrenuto iz DNK ili RNK | Ovo je pokrenuto samo iz DNK |
| Formira se novi proteinski lanac | Formira se novi DNK lanac |
| Uključena su tri glavna koraka | Ovo je vrlo sinonim za prvi od ta tri glavna koraka |
| Odvija se u jezgri, mitohondrijima i citoplazmi | Odvija se samo u jezgri, ali ponekad iu mitohondrijima |
