Replikacija yra apdorojama branduolio viduje ir apima genetinės medžiagos kopijavimą, kad tokiu būdu naujojoje dukterinėje ląstelėje būtų tokios pačios kopijos kaip ir jų motininėse ląstelėse. Kol transkripcija apdorojama citoplazmoje, kurioje DNR segmentas perrašomas į RNR. Tiek procesas vyksta ląstelės viduje.
Biologinės informacijos srautas iš DNR į RNR ir po to baltymų sintezė yra laikomi „centrine gyvenimo dogma “. Tai apima tris pagrindinius procesus, ty replikaciją, transkripciją ir vertimą. Replikacija - tai pačios genetinės medžiagos kopijavimas į dar dvi identiškas kopijas, kad panaši informacija galėtų būti toliau perduodama į naujas dukterines ląsteles.
Transkripcija apima DNR pavertimą RNR . Tai naudinga genų ekspresijai pasirinktame DNR segmente. Vertimas laikomas paskutiniu baltymų formavimo etapu. Žemiau aptarsime svarbų skirtumą tarp replikacijos ir transkripcijos bei jame vykstančio proceso.
Palyginimo diagrama
| Palyginimo pagrindas | Replikacija | Transkripcija |
|---|---|---|
| Apibrėžimas | Replikacija yra dezoksiribonukleorūgščių (DNR) sruogų dubliavimasis, iš kurio gaunamos dvi dukterinės sruogos, o kiekvienoje sruogoje yra pusė pradinės DNR. | Transkripcija yra tik vienos identiškos ribonukleino rūgšties (RNR) susidarymas iš dvigubos grandinės DNR, tai reiškia, kad transkripcija yra procesas po replikacijos. |
| Principas | Pagrindinė replikacijos funkcija yra išlaikyti visą genomo rinkinį kitai kartai. | Pagrindinė transkripcijos funkcija yra padaryti savo genų RNR kopijas ir čia genai išreiškiami replikuota DNR. |
| Kurioje fazėje tai įvyksta | Tai įvyksta ląstelių ciklo S fazėje. | Tai įvyksta ląstelių ciklo G1 ir G2 fazėse. |
| Dalyvaujantys fermentai | DNR helikazė, DNR polimerazės fermentai, žirazė (eukariotai). | RNR polimerazė, transkriptazė. |
| Tai apima | Visos DNR molekulės (chromosomos) atplėšimas ir suskaidymas. | Tik tų genų, kuriuos reikia perrašyti, atskyrimas ir padalijimas. |
| Taip pat viso genomo kopijavimas. | Tik kelių pasirinktų genų kopijavimas. | |
| Tarp pakartotos DNR grandinės ir šablono grandinės yra vandenilio ryšys. | Transkribuotos RNR gijos atsiskiria nuo jos DNR šablono grandinės. | |
| Produktai nesunaikina savo funkcijos. | Produktai pablogėja, kai jų funkcijos baigiamos atlikti. | |
| Proceso vieta | Produktas išlieka branduolyje. | Produktas juda iš branduolio į citoplazmą. |
| Grunto reikalavimas | Reikia RNR pradmens. | Grunto nereikia. |
| Reikalinga medžiaga | Dezoksiribonukleozido trifosfatas, toks kaip dATP, dTTP, dCTP, dGTP, yra žaliava. | Ribonukleozidų trifosfatas, pavyzdžiui, ATP, CTP, GTP, UTP, naudojami kaip žaliavos. |
| Galutinis rezultatas | Dėl to iš vienos DNR molekulės susidaro dvi dvigrandės DNR molekulės ir tokiu būdu atsiranda dvi naujos identiškos dukterinės ląstelės. | Dėl to susidaro RNR molekulė iš vienos grandinės dalies, į kurią įeina tRNR, rRNR, mRNR ir nekoduojanti RNR (kaip ir mikroRNR). |
Replikacijos apibrėžimas
DNR yra makromolekulė, nešanti genetinę informaciją iš vienos kartos į kitą. DNR gali būti laikoma genetinės informacijos atsarginiu banku . Ji yra atsakinga už rūšies tapatybės išsaugojimą kelerius metus.
Ląstelių dalijimosi metu, kai ląstelė dalijasi į dvi identiškas dukterines ląsteles, ji taip pat perduoda genetinę informaciją iš pirminės ląstelės. Taigi galime pasakyti, kad replikacija yra procesas, kai DNR pati kopijuoja ir sukuria identiškas dukterines DNR molekules.
Replikacijos procesas skiriasi prokariotuose ir eukariotuose. Nors tai apima keletą bendrų žingsnių, tokių kaip replikacijos kilmė, tai yra vieta, nuo kurios prasideda replikacija, šioje vietoje fermentas prisijungia ir atsuka dvigubą spiralės struktūrą į vientisą ir prieinamą formą, kuriai padeda fermento DNR helikazė .
Viena sruogų vadinama pirmaujančia (ištisine ar priekine) sruogomis, o kita - vėluojančia (nepertraukiama ar retrospektyvia) grandine. Tai atsieina, kad nesupakuotos bazės gali būti naudojamos kaip šablonas formuojant naujas gijas. Sruogų galų pavadinimai yra 5 ′ ir 3 ′, o replikacijos procesas prasideda nuo 5 ′ iki 3 ′ krypčių, tuo pačiu metu abiem sruogoms.
Teigiama, kad prokariotuose DNR sintezė yra pusiau pertraukiama . Pridedamas pradmuo (nedidelis RNR segmentas), galų gale pridedant nukleotidus, kurie yra papildomos bazės pora su nesusijusia baze.
Fermentas, vadinamas DNR polimeraze, padeda susidaryti šiam junginiui. Prokariotų ir eukariotų replikacijos modeliai taip pat yra vienodi, tai yra pusiau konservatyvus tipas, kai pusė pradinės DNR yra konservuota, o kita - naujai suformuota DNR. Šį pusiau konservatyvaus DNR replikacijos įrodymą davė Meselson ir Stahl (1958).
Dabar skirtumas tarp šių dviejų procesų atsiranda dėl ląstelių, kuriose eukariotai yra sudėtingesni, sudėtingumo ir todėl jie turi daugintis replikacijos ištakų, o prokariotai turi vieną replikacijos pradžią. Be to, eukariotuose replikacija yra vienakryptė, o prokariotuose - dvikryptė .
Fermentų, tokių kaip DNR polimerazė, prokariotuose yra tik du, o eukariotuose jų yra nuo keturių iki penkių (α, β, γ, δ, ε). Prokariotuose replikacijos greitis yra daug greitesnis nei eukariotuose. Prokariotuose esanti DNR yra žiedinė ir neturi galų sintetinti. Trumpas prokariotų replikacijos procesas tęsiasi nuolat, tuo tarpu eukariotų DNR replikacija būna baigta ląstelių ciklo S fazėje .
Šis procesas atliekamas labai tiksliai, todėl genetinė informacija gali būti tinkamai perduodama iš vienos kartos į kitą. Korektūros aktyvumą taip pat atlieka DNR polimerazė III, kuri tikrina nukleotidų prisijungimą prie teisingos bazės poros. DNR polimerazė ištaiso bet kokio neatitikimo, nustatyto tarp papildomų bazių bazių, klaidas.
Transkripcijos apibrėžimas
Tarpinis DNR produktas yra RNR, kur genai yra ekspresuojami po replikacijos. Taigi ji vadinama genetinės informacijos išraiškos vieta. Šiame procese viena iš dviejų sruogų, suformuotų po replikacijos, veikia kaip šablonas (nekoduojanti ar jutimo grandinė), o kita - kaip antisense (koduojanti ar antisense). Beveik visas procesas yra vienodas tiek prokariotuose, tiek eukariotuose, tačiau tarp jų yra keletas pagrindinių skirtumų.
Visa DNR molekulė nėra ekspresuojama transkripcijos būdu, o tam tikra pasirinkta DNR dalis yra sintetinta tik kaip RNR. To priežastis nežinoma, tačiau sakoma, kad tai gali kilti dėl vidinio signalizacijos.
Produktas, susidaręs transkripcijoje, yra vadinamas pirminiu nuorašu, nes jie neaktyvūs . Taigi, kad jie būtų funkciškai aktyvūs, jie turi tam tikros rūšies pakeitimų, tokių kaip sujungimas, pagrindo modifikavimas, gnybtų papildymai ir tt. Tai vadinama post-transkripcijos modifikacijomis .
Kai kurie prokariotų ir eukariotų transkripcijos proceso panašumai yra panašūs, kai DNR veikia kaip proceso šablonas, cheminė sudėtis (bazinės poros) yra ta pati, RNR polimerazė vaidina pagrindinį vaidmenį abiejose grupėse.
Skirtumas slypi procese, kuris yra paprastas prokariotuose ir yra daug sudėtingas eukariotuose. Prokariotuose tik vieno tipo RNR polimerazė gamina visų trijų rūšių RNR (mRNR, tRNR, rRNR), tuo tarpu eukariotuose skirtingos RNR rūšys gamina skirtingus RNR tipo I tipo rRNR, II tipo yra mRNR, o III tipas -. tRNR ir 5S rRNR .
Be to, yra ir kitų skirtumų, pavyzdžiui, iniciacijos vietoje, Rho faktoriuje, promotoriaus regione, pabaigos taške, intronuose, po transkripcijos modifikacijose ir kt.
Nors daugelyje virusų genetinę medžiagą taip pat sudaro RNR ir ji gali atlikti kitas ląstelės funkcijas, pavyzdžiui, DNR. Bet chemiškai nustatyta, kad DNR yra stabilesnė nei RNR, todėl DNR yra teikiama pirmenybė tik kaip tinkamesnę makromolekulę ilgam genetinės informacijos saugojimui.
Pagrindiniai replikacijos ir transkripcijos skirtumai
- Replikacija - tai dezoksiribonukleorūgščių (DNR) sruogų dubliavimasis, gaunant dvi dukterines gijas, o kiekvienoje sruogoje yra pusė originalios DNR dvigubos spiralės; Transkripcija yra tik vienos identiškos ribonukleino rūgšties (RNR) susidarymas iš dvigubos grandinės DNR, tai reiškia, kad transkripcija yra replikacijos procesas.
- Pagrindinė replikacijos funkcija yra išlaikyti ir nusiųsti viso genomo rinkinio kopiją kitai kartai; Nors transkripcijos tikslas yra padaryti RNR kopijas ir ten, kur išreikšti replikuotos DNR genai.
- Replikacija vyksta ląstelių ciklo S fazėje, o transkripcija vyksta ląstelių ciklo G1 ir G2 fazėse .
- Replikacijoje dalyvaujantys fermentai yra DNR helikazė, DNR polimerazė, žirazė (eukariotuose) ir transkripcijos RNR polimerazė . Transkriptazė vaidina pagrindinį vaidmenį.
- Replikacijos ir transkripcijos procesą sudaro:
- Visos DNR molekulės (chromosomos) atsipalaidavimas ir suskaidymas, o transkripcija apima tik tų genų, kuriuos reikia perrašyti, atskyrimą ir suskaidymą.
- Šis procesas apima viso genomo kopijavimą, tuo tarpu transkripcija yra tik kelių pasirinktų genų kopijavimas.
- Tarp replikuotos DNR grandinės ir šablono grandinės yra vandenilio ryšys, o transkribuotos RNR gijos atsiskiria nuo jos DNR šablono grandinės.
- Produktai nenukenčia po jų funkcijos, tačiau transkripcijos procese produktai pablogėja po to, kai jų funkcija tampa visiškai.
- Replikacijos proceso vieta lieka branduolyje, tačiau proceso metu produktas pereina iš branduolio į citoplazmą.
- Replikacijos procese reikalingas RNR gruntas, grunto nereikia
- Deoksiribonukleozido trifosfatas, pavyzdžiui, dATP, dTTP, dCTP, dGTP, yra replikacijos žaliava, o ribonukleozidų trifosfatas, pavyzdžiui, ATP, CTP, GTP, UTP, naudojamas kaip žaliava transkripcijoje.
- Dėl replikacijos susidaro dvi dvigubos grandinės DNR molekulės iš vienos DNR molekulės ir tokiu būdu atsiranda dvi naujos identiškos dukterinės ląstelės, o transkripcija sąlygoja RNR molekulės susidarymą iš vienos grandinės dalies, kurioje yra tRNR, rRNR, mRNR ir nekoduojanti RNR (kaip ir mikroRNR).
Išvada
Iš aukščiau esančio straipsnio galime pasakyti, kad ląstelių dalijimasis yra gyvybiškai svarbus ir būtinas visų gyvų būtybių augimo procesas. Prieš ląstelių dalijimąsi yra svarbiausias procesas, vadinamas DNR replikacija. Šiame procese genetinė medžiaga dalijasi ir yra pasirengusi ją perduoti toliau į naujas dukterines ląsteles.
Nors transkripcija apima RNR susidarymą. Šis du procesas apima fermentus, tokius kaip helikazė, DNR polimerazė, RNR polimerazė, primazė, transkriptazė. Taigi tiksliai galime pasakyti, kad DNR priverčia RNR ir RNR sudaryti baltymus, kurie yra pagrindinė visų gyvenimo rūšių dogma.
