Разница между синтезом белка и репликацией ДНК

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Синтез белка против репликации ДНК

Белки и ДНК обеспечивают наиболее фундаментальную основу для поддержания жизни на Земле. Фактически, белки определяют форму и функции организмов, а ДНК хранит необходимую для этого информацию. Следовательно, синтез белка и репликация ДНК можно рассматривать как чрезвычайно важные процессы, происходящие в живых клетках. Оба эти процесса начинаются с нуклеотидной последовательности цепи нуклеиновой кислоты, но это разные пути. В этой статье объясняются важные этапы обоих процессов, а различия между ними обсуждаются.

Синтез белка

Синтез белка - это биологический процесс, который происходит внутри клеток организмов в три основных этапа, известных как транскрипция, обработка РНК и трансляция. На этапе транскрипции нуклеотидная последовательность гена в цепи ДНК транскрибируется в РНК. Этот первый шаг очень похож на репликацию ДНК, за исключением того, что в результате синтезируется цепь РНК. Нить ДНК разбирается с помощью фермента ДНК-геликазы, РНК-полимераза присоединяется к определенному месту начала гена, известному как промотор, и цепь РНК синтезируется вдоль гена. Эта новообразованная цепь РНК известна как информационная РНК (мРНК).

Нить мРНК передает нуклеотидную последовательность рибосомам для процессинга РНК. Специфические молекулы тРНК (транспортной РНК) распознают соответствующие аминокислоты в цитоплазме. После этого молекулы тРНК присоединяются к определенным аминокислотам. В каждой молекуле тРНК есть последовательность из трех нуклеотидов. Рибосома в цитоплазме прикрепляется к цепи мРНК и идентифицируется начальный кодон (промотор). Молекулы тРНК с соответствующими нуклеотидами для последовательности мРНК перемещаются в большую субъединицу рибосомы. Когда молекулы тРНК приходят к рибосоме, соответствующая аминокислота связывается со следующей аминокислотой в последовательности посредством пептидной связи. Этот последний шаг известен как перевод; действительно, именно здесь и происходит синтез белка.

Форма белка определяется с помощью различных типов аминокислот в цепи, которые были присоединены к молекулам тРНК, но тРНК специфичны для последовательности мРНК. Следовательно, ясно, что белковые молекулы отображают информацию, хранящуюся в молекуле ДНК. Однако синтез белка также может быть инициирован из цепи РНК.

Репликация ДНК

Репликация ДНК - это процесс производства двух идентичных цепей ДНК из одной, и он включает в себя ряд процессов. Все эти процессы происходят во время S-фазы интерфазы клеточного цикла или клеточного деления. Это энергоемкий процесс, и в регулировании этого процесса участвуют в основном три основных фермента, известных как ДНК-геликаза, ДНК-полимераза и ДНК-лигаза. Во-первых, ДНК-геликаза разрушает двойную спиральную структуру цепи ДНК, разрывая водородные связи между азотистыми основаниями противоположных цепей. Этот демонтаж начинается с конца цепи ДНК, а не с середины. Следовательно, ДНК-геликазу можно рассматривать как экзонуклеазу рестрикции.

После экспонирования азотистых оснований одноцепочечной ДНК соответствующие дезоксирибонуклеотиды располагаются в соответствии с последовательностью оснований, и соответствующие водородные связи образуются ферментом ДНК-полимеразой. Этот конкретный процесс происходит на обеих цепях ДНК. Наконец, между последовательными нуклеотидами образуются фосфодиэфирные связи для завершения цепи ДНК с использованием фермента ДНК-лигазы. В конце всех этих шагов две идентичные цепи ДНК формируются только из одной материнской цепи ДНК.

Разница между синтезом белка и репликацией ДНК