Разлика между протеиновия синтез и репликацията на ДНК

Синтез на протеин срещу репликация на ДНК
 

Протеините и ДНК осигуряват най-фундаменталното оформление за поддържане на живота на Земята. Всъщност протеините определят формата и функциите на организмите, докато ДНК съхранява необходимата за това информация. Следователно синтезът на протеин и репликацията на ДНК може да се разбира като изключително важни процеси, които протичат в живите клетки. И тези два процеса започват от нуклеотидната последователност на нишката на нуклеиновата киселина, но това са различни пътища. Важните стъпки на двата процеса са обяснени, а разликите между тях са разгледани в тази статия.

Синтез на протеини 

Синтезът на протеини е биологичен процес, който протича вътре в клетките на организмите в три основни етапа, известни като транскрипция, обработка на РНК и превод. В етапа на транскрипция нуклеотидната последователност на гена в ДНК веригата се транскрибира в РНК. Тази първа стъпка е много подобна на репликацията на ДНК, с изключение на това, че веригата на РНК е в протеиновия синтез. ДНК веригата, демонтирана с ензима на ДНК хеликаза, РНК полимераза е прикрепена на специфичното място на началото на гена, известен като промотор, и РНК веригата се синтезира по протежение на гена. Тази новообразувана нишка на РНК е известна като вестител РНК (мРНК).

МРНК веригата отвежда нуклеотидната последователност към рибозомите за обработка на РНК. Специфичните молекули на тРНК (трансферна РНК) ще разпознаят съответните аминокиселини в цитоплазмата. След това молекулите на тРНК се свързват към специфичните аминокиселини. Във всяка молекула на тРНК има последователност от три нуклеотида. Рибозома в цитоплазмата е прикрепена към ивицата мРНК и се идентифицира изходният кодон (промоторът). Молекулите на тРНК със съответните нуклеотиди за mRNA последователността се преместват в голямата субединица на рибозомата. Тъй като молекулите на тРНК идват към рибозомата, съответната аминокиселина се свързва със следващата аминокиселина в последователността чрез пептидна връзка. Тази последна стъпка е известна като превод; наистина тук се осъществява действителният синтез на протеин.

Формата на протеина се определя чрез различните видове аминокиселини във веригата, които са били прикрепени към tRNA молекули, но tRNA са специфични за иРНК последователността. Оттук е ясно, че протеиновите молекули изобразяват информацията, съхранявана в молекулата на ДНК. Въпреки това, протеиновият синтез може да бъде иницииран и от RNA направление.

ДНК репликация

Репликацията на ДНК е процесът на получаване на две идентични нишки на ДНК от една и включва серия от процеси. Всички тези процеси протичат по време на S фазата на интерфазата на клетъчния цикъл или клетъчното делене. Това е енергоемък процес и в регулирането на този процес участват предимно три основни ензима, известни като ДНК хеликаза, ДНК полимераза и ДНК лигаза. Първо, ДНК хеликаза демонтира двойната спирална структура на ДНК веригата, като разрушава водородните връзки между азотните основи на противоположните нишки. Това демонтиране започва от края на нишката на ДНК, а не от средата. Следователно, ДНК хеликазата може да се разглежда като рестрикционна екзонуклеаза.

След излагане на азотните основи на едноверижната ДНК, съответните дезоксирибонуклеотиди се подреждат според основната последователност и съответните водородни връзки се образуват от ензима на ДНК полимераза. Този конкретен процес протича и в двете нишки на ДНК. Накрая, фосфодиестерните връзки се образуват между последователни нуклеотиди, за да се завърши веригата на ДНК, използвайки ензима ДНК лигаза. В края на всички тези стъпки две идентични нишки на ДНК се формират от само една верига на ДНК-майка.

Разлика между протеиновия синтез и репликацията на ДНК