Valgu sünteesi ja DNA replikatsiooni erinevus

Valkude süntees vs DNA replikatsioon
 

Valgud ja DNA pakuvad Maa elu säilitamiseks kõige põhilisemat paigutust. Tegelikult määravad valgud organismide kuju ja funktsioonid, samal ajal kui DNA hoiab selleks vajalikku teavet. Seega võib valgu sünteesi ja DNA replikatsiooni mõista kui äärmiselt olulisi protsesse, mis toimuvad elavates rakkudes. Mõlemad protsessid algavad nukleiinhappe ahela nukleotiidijärjestusest, kuid need on erinevad rajad. Selgitatakse mõlema protsessi olulisi samme ja nendevahelisi erinevusi käsitletakse selles artiklis.

Valkude süntees 

Valgu süntees on bioloogiline protsess, mis toimub organismide rakkudes kolmes peamises etapis: transkriptsioon, RNA töötlemine ja translatsioon. Transkriptsiooni etapis transkribeeritakse DNA ahelas oleva geeni nukleotiidjärjestus RNA-ks. See esimene samm on väga sarnane DNA replikatsiooniga, välja arvatud see, et tulemuseks on RNA ahel valkude sünteesil. DNA-ahel, mis demonteeritakse DNA-helikaasensüümiga, kinnitatakse RNA polümeraas promootorina tuntud geeni konkreetses alguspunktis ja RNA-ahel sünteesitakse mööda geeni. Seda äsja moodustatud RNA ahelat nimetatakse messenger RNA-na (mRNA).

MRNA ahel viib nukleotiidijärjestuse RNA töötlemiseks ribosoomidesse. Spetsiifilised tRNA (ülekande RNA) molekulid tunnevad ära olulised aminohapped tsütoplasmas. Pärast seda kinnitatakse tRNA molekulid spetsiifiliste aminohapete külge. Igas tRNA molekulis on kolme nukleotiidi järjestus. MRNA ahela külge kinnitatakse tsütoplasmas olev ribosoom ja identifitseeritakse lähtekoodon (promootor). MRNA järjestuse vastavate nukleotiididega tRNA molekulid viiakse ribosoomi suures alaühikus. Kui tRNA molekulid jõuavad ribosoomi, on vastav aminohape seotud järgmise aminohappega järjestuses peptiidsideme kaudu. Seda viimast sammu tuntakse tõlkena; tõepoolest, siin toimub tegelik valkude süntees.

Valgu kuju määratakse ahelas olevate eri tüüpi aminohapete kaudu, mis olid seotud tRNA molekulidega, kuid tRNA on spetsiifiline mRNA järjestuse suhtes. Seega on selge, et valgumolekulid kujutavad DNA-molekulis talletatud teavet. Kuid valgu sünteesi saab algatada ka RNA ahelast.

DNA replikatsioon

DNA replikatsioon on protsess, mille käigus valmistatakse ühest identsed DNA ahelad ja see hõlmab mitmeid protsesse. Kõik need protsessid toimuvad rakutsükli või rakkude jagunemise vahefaasi S-faasis. See on energiat kulutav protsess ja selle protsessi reguleerimisse on kaasatud peamiselt kolm peamist ensüümi, mida tuntakse DNA helikaasi, DNA polümeraasi ja DNA ligaasi nime all. Esiteks lammutab DNA helikaas DNA ahela topelt-spiraalstruktuuri, purustades vesiniksidemed vastandlike ahelate lämmastiku aluste vahel. See demonteerimine algab DNA ahela otsast, mitte keskelt. Seetõttu võib DNA helikaasi pidada restriktsioonieksonukleaasiks.

Pärast üheahelalise DNA lämmastikaluste aluste paljastamist paigutatakse vastavad desoksüribonukleotiidid vastavalt alusjärjestusele ja vastavad vesiniksidemed moodustatakse DNA polümeraasi ensüümi abil. See konkreetne protsess toimub mõlemas DNA ahelas. Lõpuks moodustatakse järjestikuste nukleotiidide vahel fosfodiestersidemed, et DNA ahel täiendada, kasutades DNA ligaasi ensüümi. Kõigi nende etappide lõpus moodustatakse ainult ühest ema DNA ahelast kaks identset DNA ahelat.

Valgu sünteesi ja DNA replikatsiooni erinevus