Rakkude jagunemine on organismi kasvamiseks hädavajalik, kuid raku jagunemisel peab see toimuma korrata
Replikatsioon
Transkriptsioon
Eesmärk
Replikatsiooni eesmärk on säilitada kogu genoom järgmise põlvkonna jaoks.
Transkriptsiooni eesmärk on teha RNA koopiad üksikutest geenidest, mida rakk saab kasutada biokeemias.
Definitsioon
DNA replikatsioon on DNA ahela replikatsioon kaheks tütar ahelaks, iga tütar ahel sisaldab pool algsest DNA topeltheeliksist.
Kasutab geene mallidena RNA mitme funktsionaalse vormi tootmiseks
Tooted
Ühest DNA ahelast saab 2 tütar ahelat.
mRNA, tRNA, rRNA ja mittekodeeriv RNA (nagu mikroRNA)
Toote töötlemine
Eukarüootides seostuvad komplementaarsed aluspaaride nukleotiidid senss- või antisenss-ahelaga. Seejärel ühendatakse need DNA spiraali abil fosfodiestersidemetega, moodustades tervikliku ahela.
Lisatakse 5'-kork, 3'-polü-A-saba ja intronid ühendatakse.
Aluste sidumine
Kuna kolmetähelistes kombinatsioonides on 4 alust, on 64 võimalikku koodonit (43 kombinatsiooni).
RNA transkriptsioon järgib aluste sidumise reegleid. Ensüüm moodustab komplementaarse ahela, leides komplementaarse aluse sidumise kaudu õige aluse ja sidudes selle algsesse ahelasse.
Koodonid
Need kodeerivad kakskümmend standardset aminohapet, andes enamikule aminohapetest rohkem kui ühe võimaliku koodoni. Samuti on kolm stopp- või jamakoodonit, mis tähistavad kodeeriva piirkonna lõppu; need on UAA, UAG ja UGA koodonid.
DNA polümeraasid võivad pikendada DNA ahelat ainult 5 'kuni 3' suunas, topeltheeliksi antiparalleelsete ahelate kopeerimiseks kasutatakse erinevaid mehhanisme. Sel viisil dikteerib vana ahela alus, milline alus ilmub uuele ahelale.
Tulemus
Replikatsioonis on lõpptulemuseks kaks tütarrakku.
Transkriptsiooni ajal on lõpptulemus RNA molekul.
Toode
Replikatsioon on DNA kahe ahela dubleerimine.
Transkriptsioon on üheainsa, identse RNA moodustumine kaheahelalisest DNA-st.
Ensüümid
Kaks ahelat eraldatakse ja seejärel taaslooditakse iga ahela komplementaarset DNA järjestust ensüümi nimega DNA polümeraas.
Transkriptsiooni korral kopeeritakse geeni koodonid MNA-RNA-sse RNA polümeraasi abil. Seejärel dekodeeritakse see RNA koopia ribosoomi abil, mis loeb RNA järjestust, Messengeri RNA aluse sidumisel, et edastada RNA, mis kannab aminohappeid.
Vajalikud ensüümid
DNA helikaas, DNA polümeraas.
Transkriptaas (tüüp DNA Helikaas), RNA polümeraas.
Sisu: kopeerimine vs transkriptsioon
1 Video erinevuste selgitamiseks
2 Kuidas DNA replikatsioon töötab
2.1 Koordineerimine korduvate juhtivate ja mahajäänud suundade vahel
3 viidet
Video erinevuste selgitamiseks
DNA replikatsiooni ja mRNA transkriptsiooni protsessi on selgitatud järgmises videos. Pange tähele, et selgitades DNA replikatsiooni, puudutab see ka mutatsiooniprotsessi.
Kuidas DNA replikatsioon töötab
Selles YouTube'i videos on näidatud, kuidas DNA mähitakse ja volditakse kokkusurumiseks ning kuidas seda miniatuursete biokeemiliste masinate abil monteerimisliinil korratakse. Ehkki see on suurepärane video, et mõista kogu DNA replikatsiooni süsteemi ja pidevat protsessi, näitab järgmine video protsessi iga sammu üksikasjalikumalt:
DNA replikatsiooni esimene samm on see, et DNA topeltheeliks keeratakse ensüümi abil, mida nimetatakse helikaasiks, kaheks üksikskeemiks. Nagu selles videos selgitatakse, korratakse ühte neist ahelatest (nn „juhtiv ahel”) pidevalt „edasi” suunas, samas kui teist ahelat („mahajäänud ahel”) tuleb korrata tükkidena vastassuunas. Mõlemal juhul hõlmab iga DNA ahela replikatsiooniprotsess ensüümi, mida nimetatakse primaasiks, mis kinnitub ahelale, mis tähistab kohta, kus replikatsioon peaks algama, "ja muud ensüümi, mida nimetatakse DNA polümeraasiks, mis kinnitub praimeris ja liigub mööda DNA ahelat uute topeltheeliksi lõpuleviimiseks lisatakse uusi tähti (alused C, G, A, T).
Kuna kaksikheeliksi kaks ahelat kulgevad vastassuundades, toimivad polümeraasid kahel ahelal erinevalt. Ühel ahelal - „juhtiv ahel“ - võib polümeraas pidevalt liikuda, jättes jälje uue kaheahelalise DNA juurde.
Korda tuleb koordineerida juhtivate ja mahajäänud suundade vahel
Usuti, et juhtivate ja mahajäänud ahelate replikatsioon on kuidagi kooskõlastatud, kuna sellise koordineerimise puudumisel tekiks üheahelaline DNA osa, mis on kahjustuste ja soovimatute mutatsioonide suhtes tundlik.
Kuid UC Davise uuringud on hiljuti leidnud, et sellist koordineerimist tegelikult pole. Selle asemel võrreldavad nad liikluses maanteel sõitmist. Kahel sõidurajal võib liiklus teatavatel kellaaegadel minna aeglasemaks või kiiremaks, kuid mõlemal sõidurajal olevad autod jõuaksid sihtkohta lõpptulemusena umbes samal ajal. Samamoodi on DNA replikatsiooniprotsess täis ajutisi peatusi, taaskäivitusi ja üldist muutuvat kiirust.
Viited
DNA replikatsiooni lähivaade pakub üllatusi - UC Davis
Lahtri sisemine elu - Youtube
Ebasoovitava bioloogia animatsioonid - TED-i jutt YouTube'is