Replikace je zpracována uvnitř jádra a zahrnuje kopírování genetického materiálu tak, že nová dceřinná buňka tak obsahuje stejné kopie jako jejich původní buňky. Zatímco transkripce je zpracována v cytoplazmě, kde je segment DNA přepsán do RNA. Oba procesy probíhají uvnitř buňky.
Tok biologických informací z DNA do RNA a poté syntéza proteinů je považován za „centrální dogma života “. Jedná se o tři hlavní procesy, kterými jsou replikace, transkripce a překlad. Replikace je proces duplikování vlastních genetických materiálů do dvou více identických kopií, takže podobné informace mohou získat další přenos do nových dceřiných buněk.
Transkripce zahrnuje přeměnu DNA na RNA, je užitečná při genové expresi vybraného segmentu DNA. Překlad se říká jako poslední krok, kdy dochází k tvorbě proteinu. Níže budeme diskutovat o důležitém rozdílu mezi replikací a transkripcí a procesem, který se na něm podílí.
Srovnávací tabulka
| Základ pro srovnání | Replikace | Transkripce |
|---|---|---|
| Definice | Replikace je duplikace řetězců deoxyribonukleových kyselin (DNA), která dává dva dceřiné řetězce a každý řetězec obsahuje polovinu původní DNA. | Transkripce je tvorba pouze jedné identické Ribonukleové kyseliny (RNA) z dvouvláknové DNA, což znamená, že transkripce je proces po replikaci. |
| Zásada | Hlavní funkcí replikace je udržování celé sady genomu pro další generaci. | Hlavní funkcí transkripce je vytvoření RNA kopií svých genů a zde jsou geny exprimovány z replikované DNA. |
| Ve které fázi se vyskytuje | Vyskytuje se ve fázi S buněčného cyklu. | Vyskytuje se ve fázích G1 a G2 buněčného cyklu. |
| Enzymy zapojeny | DNA helikáza, enzymy DNA polymerázy, gyráza (eukaryoty). | RNA polymeráza, transkriptáza. |
| Zahrnuje to | Rozvíjení a štěpení celé molekuly DNA (chromozomu). | Rozvíjení a dělení pouze těch genů, které mají být přepsány. |
| Také kopírování celého genomu. | Kopírování pouze několika vybraných genů. | |
| Mezi replikovaným řetězcem DNA a templátovým řetězcem existuje vodíková vazba. | Přepisované řetězce RNA se oddělují od řetězce DNA šablony. | |
| Produkty se po své funkci nerozkládají. | Produkty se zhoršují po dokončení jejich funkce. | |
| Místo procesu | Produkt zůstává v jádru. | Produkt přechází z jádra do cytoplazmy. |
| Základní požadavek | Vyžaduje RNA primer. | Není potřeba žádný základní nátěr. |
| Potřebný materiál | Jako surovina slouží deoxyribonukleosid trifosfát jako dATP, dTTP, dCTP, dGTP. | Jako suroviny slouží ribonukleosid trifosfát jako ATP, CTP, GTP, UTP. |
| Konečný výsledek | Výsledkem je vytvoření dvou dvouvláknových molekul DNA z jedné molekuly DNA, a tak vznikají dvě nové identické dceřiné buňky. | Výsledkem je tvorba molekuly RNA ze sekce jednoho řetězce, který zahrnuje tRNA, rRNA, mRNA a nekódující RNA (jako je mikroRNA). |
Definice replikace
DNA je makromolekula, která přenáší genetické informace z jedné generace na další generace. DNA lze považovat za rezervní banku genetických informací . Je zodpovědný za zachování identity druhu během několika let.
Při dělení buněk, když se buňka dělí na dvě identické dceřiné buňky, přenáší také genetickou informaci z rodičovské buňky. Můžeme tedy říci, že replikace je proces, kdy se DNA kopíruje sama a produkuje identické dceřiné molekuly DNA.
Proces replikace se liší u prokaryot a eukaryot. Ačkoli to zahrnuje několik běžných kroků, jako je počátek replikace, je to místo, odkud začíná replikace, v tomto místě se enzym připojí a uvolní dvojitou spirálovitou strukturu do jediné a přístupné formy za pomoci enzymové DNA helikázy .
Jeden řetězec se nazývá úvodní (spojitý nebo přední řetězec), zatímco druhý se nazývá zaostávající (diskontinuální nebo retrográdní). Toto uvolnění odhaluje nepárové báze, které slouží jako šablona pro vytváření nových vláken. Konce pramenů mají název 5 'a 3' a proces replikace začíná od 5 'do 3' směrů současně na obou pramenech.
Říká se, že v prokaryotech je syntéza DNA polospojitá . Přidá se primer (malý segment RNA), který nakonec vede k přidání nukleotidů, které jsou komplementárním párem bází s nepárovou bází.
Enzym zvaný DNA polymeráza pomáhá při tvorbě této sestavy. Rovněž struktura replikace v prokaryotech a eukaryotech je stejná, tj. Polokonzervativní, kde je zachována polovina původní DNA a druhá je nově vytvořená DNA. Tento důkaz pro polokonzervativní replikaci DNA poskytli Meselson a Stahl (1958).
Nyní je rozdíl mezi procesem dvou způsoben složitostí buněk, kde jsou eukaryoty složitější, a proto mají více původů replikace, zatímco prokaryoty mají jediný původ replikace. Replikace je také jednosměrná v eukaryotech, což je v prokaryotoch obousměrné .
Enzymy, jako je DNA polymeráza, jsou v prokaryotoch pouze dva, zatímco v eukaryotech jsou to čtyři až pět (a, β, γ, δ, ε). Míra replikace je u prokaryot mnohem rychlejší než u eukaryot. DNA v prokaryotech je kruhová a nemá konce syntetizovat. Proces krátké replikace v prokaryotech pokračuje nepřetržitě, zatímco DNA replikace eukaryotů se dokončí v S-fázi buněčného cyklu.
Proces se provádí s vysokou věrností, aby se genetická informace mohla správně přenášet z jedné generace na generaci. Korekturní aktivita je také prováděna DNA polymerázou III, která kontroluje připojení nukleotidů ke správnému páru bází. DNA polymeráza opravuje chyby jakéhokoli nesouladu nalezeného mezi párováním bází komplementárních bází.
Definice přepisu
Meziprodukt DNA je RNA, kde jsou geny exprimovány po replikaci. Nazývá se to místo exprese genetické informace. V tomto procesu funguje jeden ze dvou řetězců vytvořených po replikaci jako templát (nekódující vlákno nebo sense vlákno) a druhý jako antisense (kódující vlákno nebo antisense vlákno). Téměř celý proces je stejný jak u prokaryotů, tak u eukaryotů, mezi nimi však existují základní rozdíly.
Celá molekula DNA není v transkripci exprimována, ale některá vybraná část DNA je syntetizována pouze jako RNA. Důvod je neznámý, ale říká se, že to může být způsobeno vnitřní signalizací.
Produkt vytvořený transkripcí se označuje jako primární transkript, protože jsou neaktivní . Aby byly funkčně aktivní, podléhají určitým druhům změn, jako je sestřih, modifikace bází, doplnění terminálů atd. Jedná se o post-transkripční modifikace .
Některé z podobností mezi prokaryoty a eukaryoty transkripční proces jsou jako v obou druhu DNA působí jako templát procesu, chemické složení (páry bází) je stejné, RNA polymeráza hraje hlavní roli v obou skupinách.
Zatímco rozdíl spočívá v procesu, který je u prokaryotů jednoduchý a v eukaryotách je hodně složitý. V prokaryotech produkuje pouze jeden typ RNA polymerázy všechny tři typy RNA (mRNA, tRNA, rRNA), zatímco v eukaryotech různé typy RNA produkují různé typy RNA-typu typu I produkuje rRNA, typ II je mRNA a typ III pro tRNA a 5S rRNA .
Kromě toho existují další rozdíly, jako je místo iniciace, faktor Rho, promotorová oblast, koncový bod, přítomnost intronů, post-transkripční modifikace atd.
Ačkoli u mnoha virů je genetický materiál obsažen také v RNA a má schopnost vykonávat jiné buněčné funkce, jako je DNA. Je však chemicky zjištěno, že DNA je stabilnější než RNA, a proto je DNA výhodnější pouze jako vhodnější makromolekula pro uchovávání genetické informace s dlouhou životností.
Klíčové rozdíly mezi replikací a přepisem
- Replikace je duplikace řetězců deoxyribonukleových kyselin (DNA), která dává dva dceřiné řetězce a každý řetězec obsahuje polovinu původní dvojité šroubovice DNA; Transkripce je tvorba pouze jedné identické Ribonukleové kyseliny (RNA) z dvouvláknové DNA, což znamená, že transkripce je proces replikace.
- Základní funkcí replikace je udržování a odeslání kopie celé sady genomu pro další generaci; Při transkripční práci je třeba kopírovat RNA a kde jsou geny exprimovány replikované DNA.
- K replikaci dochází ve fázi S buněčného cyklu, zatímco k transkripci dochází ve fázích G1 a G2 buněčného cyklu.
- Enzymy podílející se na replikaci jsou DNA helikáza, DNA polymeráza, gyráza (v eukaryotech) a v transkripci RNA polymeráza hraje transkriptáza hlavní roli.
- Proces replikace a transkripce zahrnuje:
- Odvíjení a štěpení celé molekuly DNA (chromozomu), zatímco transkripce zahrnuje odvíjení a štěpení pouze těch genů, které mají být transkribovány.
- Proces se podílí na kopírování celého genomu, zatímco transkripce kopíruje pouze několik vybraných genů.
- Mezi replikovaným řetězcem DNA a templátovým řetězcem existuje vodíková vazba, zatímco transkribované řetězce RNA se oddělují od řetězce DNA templátu.
- Produkty nedochází k degradaci po jejich funkci, ale v procesu transkripce dochází k degradaci produktů po dokončení jejich funkce.
- Místo procesu replikace zůstává v jádru, ale během procesu se produkt přesouvá z jádra do cytoplazmy.
- Vyžaduje RNA primer v replikačním procesu, není vyžadován primer
- Deoxyribonukleosid trifosfát jako dATP, dTTP, dCTP, dGTP slouží jako surovina při replikaci, Ribonukleosid trifosfát jako ATP, CTP, GTP, UTP slouží jako surovina při transkripci.
- Replikace má za následek vytvoření dvou dvouvláknových molekul DNA z jedné molekuly DNA, což vede ke vzniku dvou nových identických dceřiných buněk, zatímco transkripce má za následek vytvoření molekuly RNA ze sekce jednoho řetězce, který zahrnuje tRNA, rRNA, mRNA a nekódující RNA (jako je mikroRNA).
Závěr
Z výše uvedeného článku můžeme říci, že dělení buněk je životně důležitým a nezbytným procesem pro růst všech živých bytostí. Před dělením buněk zahrnuje nejdůležitější proces nazývaný replikace DNA. V tomto procesu se genetický materiál rozdělí a je připraven jej dále přenášet do nových dceřiných buněk.
Zatímco transkripce zahrnuje tvorbu RNA. Tento dva proces zahrnuje enzymy, jako je helikáza, DNA polymeráza, RNA polymeráza, primáza, transkriptáza. Takže můžeme přesně říci, že DNA vytváří RNA a RNA proteinem, který je ústředním dogmatem všech druhů života.
