Replikácia je spracovaná vo vnútri jadra a zahŕňa kopírovanie genetického materiálu tak, aby nová forma dcérskej bunky obsahovala rovnaké kópie ako ich rodičovské bunky. Zatiaľ čo transkripcia je spracovaná v cytoplazme, kde je úsek DNA transkribovaný do RNA. Oba procesy prebiehajú vo vnútri bunky.
Tok biologických informácií z DNA do RNA a potom syntéza proteínov sa považuje za „centrálnu dogmu života “. Zahŕňajú tri hlavné procesy, ktorými sú replikácia, transkripcia a preklad. Replikácia je proces duplikácie vlastných genetických materiálov na dve viac identické kópie, aby sa podobné informácie mohli ďalej preniesť do nových dcérskych buniek.
Transkripcia zahŕňa konverziu DNA na RNA, je užitočná pri génovej expresii vybraného segmentu DNA. Translácia sa hovorí ako posledný krok, v ktorom dochádza k tvorbe proteínov. Ďalej budeme diskutovať o dôležitých rozdieloch medzi replikáciou a transkripciou a procesom, ktorý sa v nej nachádza.
Porovnávacia tabuľka
| Základ pre porovnanie | replikácie | prepis |
|---|---|---|
| definícia | Replikácia je duplikácia vlákien deoxyribonukleových kyselín (DNA), ktorá poskytuje dva dcérske vlákna a každý reťazec obsahuje polovicu pôvodnej DNA. | Transkripcia je tvorba iba jednej identickej Ribonukleovej kyseliny (RNA) z dvojvláknovej DNA, čo znamená, že transkripcia je proces po replikácii. |
| zásada | Hlavnou funkciou replikácie je udržiavanie celej sady genómu pre ďalšiu generáciu. | Hlavnou funkciou transkripcie je vytváranie kópií RNA génov človeka a tu sú gény exprimované replikovanou DNA. |
| V ktorej fáze sa vyskytuje | Vyskytuje sa vo fáze S bunkového cyklu. | Vyskytuje sa vo fázach G1 a G2 bunkového cyklu. |
| Zúčastnené enzýmy | DNA helikáza, enzýmy DNA polymerázy, gyráza (eukaryoty). | RNA polymeráza, transkriptáza. |
| Zahŕňa to | Rozvíjanie a štiepenie celej molekuly DNA (chromozóm). | Rozvíjanie a štiepenie iba tých génov, ktoré sa majú transkribovať. |
| Tiež kopírovanie celého genómu. | Kopírovanie iba niekoľkých vybraných génov. | |
| Medzi replikovaným vláknom DNA a templátovým vláknom existuje vodíková väzba. | Transkribované vlákna RNA sa oddelia od reťazca DNA templátu. | |
| Výrobky sa po svojej funkcii nedegradujú. | Výrobky sa po dokončení ich funkcie degradujú. | |
| Miesto procesu | Produkt zostáva v jadre. | Produkt sa presúva z jadra do cytoplazmy. |
| Základná požiadavka | Vyžaduje sa primér RNA. | Nevyžaduje sa žiadny primer. |
| Potrebný materiál | Ako surovina slúži deoxyribonukleozid trifosfát ako dATP, dTTP, dCTP, dGTP. | Ako suroviny slúžia ribonukleozid trifosfát ako ATP, CTP, GTP, UTP. |
| Konečný výsledok | Výsledkom je vytvorenie dvoch dvojvláknových molekúl DNA z jednej molekuly DNA, čo vedie k vzniku dvoch nových identických dcérskych buniek. | Výsledkom je tvorba molekuly RNA zo sekcie jedného vlákna, ktorá obsahuje tRNA, rRNA, mRNA a nekódujúcu RNA (ako je mikroRNA). |
Definícia replikácie
DNA je makromolekula, ktorá prenáša genetické informácie z jednej generácie na nasledujúcu generáciu. DNA možno považovať za rezervnú banku genetických informácií . Je zodpovedný za zachovanie identity druhu počas niekoľkých rokov.
V procese delenia buniek, keď sa bunka delí na dve identické dcérske bunky, prenáša tiež genetickú informáciu z rodičovskej bunky. Môžeme teda povedať, že replikácia je proces, pri ktorom sa DNA kopíruje a vytvára identické dcérske molekuly DNA.
Proces replikácie je odlišný v prokaryotoch a eukaryotoch. Aj keď to zahŕňa niekoľko bežných krokov, ako je začiatok replikácie, je to miesto, odkiaľ replikácia začína, na tomto mieste sa enzým naviaže a rozvinie dvojitú špirálovú štruktúru do jednoduchej a prístupnej formy podporovanej enzýmovou DNA helikázou .
Jeden reťazec sa nazýva vedúci (súvislý alebo predný reťazec), zatiaľ čo druhý sa nazýva zaostávajúci (diskontinuálny alebo retrográdny) reťazec. Toto uvoľnenie odhalí nepárové bázy, ktoré slúžia ako šablóna na tvorbu nových vlákien. Konce prameňa majú názov 5 'a 3' a proces replikácie začína od 5 'do 3' smerov súčasne na oboch prameňoch.
Hovorí sa, že v prokaryotoch je syntéza DNA semi-diskontinuálna . Pridá sa primér (malý segment RNA) a nakoniec sa uskutoční pridanie nukleotidov, ktoré sú komplementárnym párom báz s nepárovou bázou.
Pri tvorbe tejto zostavy pomáha enzým nazývaný DNA polymeráza . Taktiež vzor replikácie v prokaryotoch a eukaryotoch je rovnaký, čo je semi-konzervatívny typ, kde je zachovaná polovica pôvodnej DNA a druhá je novo vytvorená DNA. Tieto dôkazy o semikonzervatívnej replikácii DNA poskytli Meselson a Stahl (1958).
Teraz je rozdiel medzi procesom dvoch spôsobený zložitosťou buniek, kde sú eukaryoty komplexnejšie, a preto majú viacnásobný pôvod replikácie, zatiaľ čo prokaryoty majú jediný pôvod replikácie. Replikácia je tiež jednosmerná v eukaryotoch, ktorá je v prokaryotoch obojsmerná .
Enzýmy ako DNA polymeráza sú v prokaryotoch iba dva, zatiaľ čo v eukaryotoch sú to štyri až päť (a, β, γ, δ, ε). Miera replikácie je v prokaryotoch omnoho rýchlejšia ako v eukaryotoch. DNA v prokaryotoch je kruhová a nemá konce syntetizovať. Proces krátkej replikácie v prokaryotoch pokračuje nepretržite, zatiaľ čo DNA replikácia eukaryotov sa dokončí v S-fáze bunkového cyklu.
Tento proces sa vykonáva s vysokou vernosťou, aby sa genetická informácia mohla správne preniesť z jednej generácie na generáciu. Korektivita sa tiež uskutočňuje pomocou DNA polymerázy III, ktorá kontroluje pripojenie nukleotidov k správnemu páru báz. DNA polymeráza opravuje chyby akéhokoľvek nesúladu nájdeného medzi párovaním báz komplementárnych báz.
Definícia prepisu
Medziprodukt DNA je RNA, kde gény sú exprimované po replikácii. Nazýva sa to miesto expresie genetickej informácie. V tomto procese funguje jedno z dvoch vlákien vytvorených po replikácii ako templát (nekódujúci vlákno alebo sense vlákno) a druhé ako antisense (kódujúce vlákno alebo antisense vlákno). Takmer celý proces je rovnaký v prokaryotoch ako aj v eukaryotoch, medzi nimi však existujú určité základné rozdiely.
Celá molekula DNA nie je exprimovaná transkripciou, skôr sa vybraná časť DNA syntetizuje iba ako RNA. Dôvod nie je známy, ale hovorí sa, že by to mohlo byť kvôli vnútornej signalizácii.
Produkt vytvorený transkripciou sa označuje ako primárny prepis, pretože sú neaktívne . Aby boli funkčne aktívne, prechádzajú určitými druhmi zmien, ako sú zostrih, modifikácie báz, doplnenie koncových prvkov atď. Sú známe ako posttranskripčné modifikácie .
Niektoré z podobností medzi transkripčnými procesmi prokaryotov a eukaryotov sú podobné ako v prípade DNA, ktorá pôsobí ako templát pre tento proces, chemické zloženie (páry báz) je rovnaké, RNA polymeráza hrá hlavnú úlohu v oboch skupinách.
Kým rozdiel spočíva v procese, ktorý je jednoduchý v prokaryotoch a je veľmi zložitý v eukaryotoch. V prokaryotoch produkuje iba jeden typ RNA polymerázy všetky tri typy RNA (mRNA, tRNA, rRNA), zatiaľ čo v eukaryotoch rôzne typy RNA produkujú rôzne typy RNA-like typu I produkuje rRNA, typ II je mRNA a typ III pre tRNA a 5S rRNA .
Okrem toho existujú aj ďalšie rozdiely, ako je miesto iniciácie, faktor Rho, oblasť promótora, koncový bod, prítomnosť intrónov, post-transkripčné modifikácie atď.
Aj keď v mnohých vírusoch je genetický materiál obsiahnutý aj v RNA a má schopnosť vykonávať ďalšie bunkové funkcie, ako je DNA. Chemicky sa však zistilo, že DNA je stabilnejšia ako RNA, a preto je DNA výhodnejšia ako vhodnejšia makromolekula na uchovávanie genetickej informácie s dlhou životnosťou.
Kľúčové rozdiely medzi replikáciou a prepisom
- Replikácia je duplikácia vlákien deoxyribonukleových kyselín (DNA), ktorá poskytuje dva dcérske vlákna a každý reťazec obsahuje polovicu pôvodnej dvojitej špirály DNA; Transkripcia je tvorba iba jednej identickej Ribonukleovej kyseliny (RNA) z dvojvláknovej DNA, čo znamená, že transkripcia je proces replikácie.
- Základnou funkciou replikácie je udržiavanie a zasielanie kópie celého súboru genómu pre ďalšiu generáciu; Pri transkripčnej práci je potrebné robiť kópie RNA a kde sú gény exprimované replikovanou DNA.
- K replikácii dochádza vo fáze S bunkového cyklu, zatiaľ čo k transkripcii dochádza vo fáze G1 a G2 bunkového cyklu.
- Enzýmy zapojené do replikácie sú DNA helikáza, DNA polymeráza, gyráza (v eukaryotoch) a v transkripcii RNA polymeráza hrá transkriptáza hlavnú úlohu.
- Proces replikácie a transkripcie zahŕňa:
- Rozvíjanie a štiepenie celej molekuly DNA (chromozóm), zatiaľ čo transkripcia zahŕňa len rozvoľňovanie a štiepenie tých génov, ktoré sa majú transkribovať.
- Tento proces sa zaoberá kopírovaním celého genómu, zatiaľ čo transkripcia je kopírovaním len niekoľkých vybraných génov.
- Medzi replikovaným vláknom DNA a templátovým vláknom existuje vodíková väzba, zatiaľ čo transkribované vlákna RNA sa oddelia od reťazca DNA templátu.
- Produkty nedegradujú po svojej funkcii, ale v procese transkripcie sa produkty degradujú po dokončení ich funkcie.
- Miesto procesu replikácie zostáva v jadre, ale počas tohto procesu sa produkt presúva z jadra do cytoplazmy.
- Vyžaduje RNA primér v replikačnom procese, nie sú potrebné priméry
- Deoxyribonukleozid trifosfát ako dATP, dTTP, dCTP, dGTP slúžia ako replikačná surovina, ribonukleozid trifosfát ako ATP, CTP, GTP, UTP slúžia ako surovina pri transkripcii.
- Replikácia vedie k vytvoreniu dvoch dvojvláknových molekúl DNA z jednej molekuly DNA, čo vedie k vzniku dvoch nových identických dcérskych buniek, zatiaľ čo transkripcia vedie k tvorbe molekuly RNA z časti jedného vlákna, ktorá obsahuje tRNA, rRNA, mRNA a nekódujúca RNA (ako je mikroRNA).
záver
Z vyššie uvedeného článku môžeme povedať, že delenie buniek je životne dôležitým a nevyhnutným procesom pre rast všetkých živých bytostí. Pred delením na bunky zahŕňa najdôležitejší proces nazývaný replikácia DNA. V tomto procese sa genetický materiál rozdelí a je pripravený ho preniesť ďalej do nových dcérskych buniek.
Zatiaľ čo transkripcia zahŕňa tvorbu RNA. Tieto dva procesy zahŕňajú enzýmy ako helikáza, DNA polymeráza, RNA polymeráza, primáza, transkriptáza. Presne tak môžeme povedať, že DNA vytvára RNA a RNA proteín, ktorý je ústrednou dogmou všetkých druhov života.
