Razlika med sintezo beljakovin in podvajanjem DNK

Sinteza beljakovin in podvajanje DNK
 

Proteini in DNK zagotavljajo najbolj temeljno postavitev za vzdrževanje življenja na Zemlji. Pravzaprav beljakovine določajo obliko in funkcije organizmov, DNK pa hrani potrebne podatke. Torej bi sintezo repliciranja beljakovin in DNK lahko razumeli kot izjemno pomembne procese, ki potekajo v živih celicah. Oba procesa se začneta iz nukleotidnega zaporedja verige nukleinske kisline, vendar sta to različni poti. Razloženi so pomembni koraki obeh procesov, razlike med njimi pa so obravnavane v tem članku.

Sinteza beljakovin 

Sinteza beljakovin je biološki proces, ki poteka znotraj celic organizmov v treh glavnih korakih, znanih kot prepisovanje, predelava RNA in prevajanje. V koraku transkripcije se nukleotidno zaporedje gena v verigi DNA prepisuje v RNA. Ta prvi korak je zelo podoben podvajanju DNK, le da je rezultat veriga RNA v sintezi beljakovin. Veriga DNA, ki jo razstavimo z encimom DNA helikaza, je RNA polimeraza pritrjena na točno določenem mestu začetka gena, znanega kot promotor, in RNA pramen se sintetizira vzdolž gena. Ta novonastala nit RNA je znana kot mesna RNA (mRNA).

Pramen mRNA prevzame nukleotidno zaporedje do ribosomov za obdelavo RNA. Specifične molekule tRNA (prenos RNA) bodo prepoznale ustrezne aminokisline v citoplazmi. Po tem se molekule tRNA pritrdijo na posebne aminokisline. V vsaki molekuli tRNA je zaporedje treh nukleotidov. Ribozom v citoplazmi je pritrjen na pramen mRNA in prepozna se začetni kodon (promotor). Molekule tRNA z ustreznimi nukleotidi za zaporedje mRNA se premaknejo v veliko podenoto ribosoma. Ko molekule tRNA pridejo do ribosoma, je ustrezna aminokislina povezana z naslednjo aminokislino v zaporedju preko peptidne vezi. Ta zadnji korak je znan kot prevod; v tem primeru dejansko poteka sinteza beljakovin.

Oblika proteina je določena z različnimi vrstami aminokislin v verigi, ki so bile pritrjene na molekule tRNA, tRNA pa je značilna za zaporedje mRNA. Zato je jasno, da beljakovinske molekule prikazujejo informacije, shranjene v molekuli DNK. Vendar pa bi bilo mogoče sintezo beljakovin začeti tudi iz RNA niti.

Podvajanje DNK

Podvajanje DNK je postopek pridobivanja dveh enakih verig DNK iz enega in vključuje vrsto procesov. Vsi ti procesi potekajo med S fazo interfaze celičnega cikla ali delitve celic. Gre za proces, ki porablja energijo in pri urejanju tega procesa sodelujejo predvsem trije glavni encimi, znani kot DNA helikaza, DNK polimeraza in DNA ligaza. Najprej DNA helikaza razgradi dvojno vijačno strukturo verige DNK, tako da razbije vodikove vezi med dušikovimi osnovami nasprotnih niti. To razstavljanje se začne od konca verige DNK in ne od sredine. Zato bi lahko DNA helikazo obravnavali kot restriktivno eksonukleazo.

Po izpostavitvi dušičnih baz enojne verige DNA se ustrezni deoksiribonukleotidi razporedijo glede na osnovno zaporedje in ustrezne vodikove vezi tvorijo encim DNK polimeraza. Ta poseben postopek poteka na obeh nizih DNK. Končno se tvorijo fosfodiesterske vezi med zaporednimi nukleotidi, da se dokonča veriga DNA z encimom DNA ligaze. Na koncu vseh teh korakov sta iz enake verige DNK oblikovana dva enaka pramena DNK.

Razlika med sintezo beljakovin in podvajanjem DNK