Replikace DNA vs přepis
Jedná se o vysoce komplexní a vysoce regulované procesy probíhající na buněčné úrovni. Nicméně, kvůli složitosti procesů a termínům, které jsou neznámé, replikace a transkripce DNA nejsou populárně známé. Ve skutečnosti si značná část lidí s biologickými vědami tyto pojmy dobře neuvědomuje. Proto si tento článek klade za cíl stručně a zjednodušeně diskutovat o hlavních událostech, které se během těchto procesů odehrávají, a důležitých rozdílech mezi nimi.
Co je replikace DNA?
Replikace DNA je proces výroby dvou identických řetězců DNA z jednoho a zahrnuje řadu procesů. Všechny tyto procesy probíhají během S fáze mezifáze buněčného cyklu nebo buněčného dělení. Je to energeticky náročný proces a na regulaci tohoto procesu se podílejí především tři hlavní enzymy známé jako DNA helikáza, DNA polymeráza a DNA ligáza. Za prvé, DNA helikáza rozkládá dvoušroubovicovou strukturu vlákna DNA rozbitím vodíkových vazeb mezi dusíkatými bázemi protilehlých vláken. Tato demontáž začíná od konce řetězce DNA a ne od středu. Proto by DNA helikáza mohla být považována za restrikční exonukleázu. Po obnažení dusíkatých bází jednovláknové DNA jsou odpovídající deoxyribonukleotidy uspořádány podle sekvence bází a příslušné vodíkové vazby jsou tvořeny enzymem DNA polymerázou. Tento konkrétní proces probíhá na obou řetězcích DNA. Nakonec se mezi po sobě jdoucími nukleotidy vytvoří fosfodiesterové vazby, aby se dokončil řetězec DNA pomocí enzymu DNA ligázy. Na konci všech těchto kroků se pouze z jednoho mateřského řetězce DNA vytvoří dva identické řetězce DNA.
Co je transkripce DNA?
Trankripce je zásadním krokem hlavního procesu genové exprese nebo syntézy proteinů. Primárně se během transkripce DNA odehrává kopírování sekvence dusíkatých bází části řetězce DNA do messengerové RNA. Enzym RNA polymeráza štěpí vodíkové vazby na požadovaném místě řetězce DNA a otevírá strukturu dvojité šroubovice, aby se odhalila sekvence dusíkatých bází. RNA polymeráza uspořádá odpovídající ribonukleotidy podle exponované sekvence bází řetězce DNA. Kromě toho enzym RNA polymeráza pomáhá při vytváření nového vlákna vytvářením vazeb cukr-fosfát. Protože se nově vytvořený řetězec skládá z ribonukleotidů, jedná se o řetězec RNA a tento řetězec dává sekvenci bází pro další krok syntézy proteinů nebo genové exprese. Proto se označuje jako řetězec messenger RNA (mRNA). Po sekvenování dusíkatých bází je však sekvence v mRNA stejná jako v sekvenci DNA, kromě thyminových bází nahrazených uracilovou bází. Na konci transkripce se vytvoří vlákno mRNA připomínající odpovídající gen, který nás zajímá ve vláknu DNA.
Jaký je rozdíl mezi replikací DNA a transkripcí?
• Replikace DNA vytváří dva identické řetězce DNA s původním řetězcem, zatímco řetězec mRNA se tvoří podle sekvence bází genu řetězce DNA v transkripci.
• Replikace DNA zahrnuje tři hlavní enzymy, ale transkripce zahrnuje pouze jeden enzym.
• Deoxyribonukleotidy se účastní replikace DNA, ale ribonukleotidy se účastní transkripce.
• Replikace DNA je celý proces, zatímco transkripce je součástí procesu.
