Avainero – DNA vs RNA-synteesi
DNA-synteesi on prosessi, jossa syntetisoidaan kaksijuosteista DNA:ta puolikonservatiivisen replikaation kautta käyttämällä entsyymejä. RNA-synteesi on prosessi, jossa RNA syntetisoidaan transkriptioprosessin kautta käyttämällä entsyymivälitteistä menetelmää. Keskeinen ero DNA- ja RNA-synteesin välillä on prosessissa käytetyn entsyymin tyyppi. DNA-synteesissä DNA-polymeraasi on pääasiallinen käytetty entsyymi, kun taas RNA-synteesissä käytetään RNA-polymeraasia.
Mikä on DNA-synteesi?
DNA-synteesi, joka tunnetaan myös nimellä DNA:n replikaatio, on prosessi, jossa uusi kaksijuosteinen DNA syntetisoidaan käyttämällä alkuperäistä DNA-templaattia. DNA:n replikaatio tapahtuu eukaryoottien ytimessä. Se tunnetaan puolikonservatiivisena replikointimenetelmänä, koska se tuottaa yhden kopion alkuperäisestä säikeestä ja yhden kopion uudesta juosteesta. DNA:n replikaatiota hallitsee DNA-polymeraasi-niminen entsyymi. Replikaatio alkaa kaksijuosteisen emo-DNA:n purkamisesta DNA-helikaasin avulla.
DNA-polymeraasi toimii 5'-3' suunnassa uuden juosteen synteesiä varten. Tämä entsyymi vaatii 3'OH-ryhmän uusien nukleotidien lisäämiseksi replikaation aikana. Ja myös DNA-polymeraasi vaatii lyhyen RNA-alukkeen replikaation aloittamiseksi, koska se ei voi aloittaa replikaatiota yksinään. Säike, joka syntetisoidaan 5'-3' suunnassa, tunnetaan johtavana juosteena ja sitä voidaan syntetisoida jatkuvasti.
Kuva 01: DNA-synteesi
Uutta säiettä, joka kulkee 3' - 5' suunnasta, ei voida syntetisoida jatkuvasti, koska sillä ei ole vapaata 3' päätä. Siksi monien lyhyiden oligomeerien (alukkeiden) avulla syntetisoidaan uuden DNA:n lyhyitä juosteita. Nämä lyhyet säikeet tunnetaan Okazaki-fragmentteina. Nämä Okazaki-fragmentit ligoidaan myöhemmin käyttämällä DNA-ligaasia. Tämä säie tunnetaan jäljessä olevana säietenä. Prosessin lopussa syntyy uutta kaksijuosteista DNA:ta, joka on samanlainen kuin emo-DNA.
Mikä on RNA-synteesi?
RNA-synteesi on prosessi, jossa yksijuosteinen RNA syntetisoidaan kaksijuosteisen DNA:n avulla. Elämän keskeisessä dogmassa tätä kutsutaan transkriptioksi. Eukaryoottien transkriptio tapahtuu ytimessä. Avainentsyymi, jota käytetään transkriptiossa tai RNA-synteesissä, on RNA-polymeraasi. Transkriptio tapahtuu myös 5' - 3' suunnassa.
Kuva 02: Transkriptio
RNA-polymeraasi identifioi emo-DNA:n templaattijuosteen sitoutumalla DNA-juosteen promoottorikohtiin. Promoottoripaikat vaihtelevat organismin solujärjestelmän mukaan (eukaryootti tai prokaryootti). Kun RNA-polymeraasi tunnistaa promoottorin, se aloittaa transkription transkription aloituskohdasta. RNA-polymeraasi lisää nukleotideja vapaaseen 3'-päähän eikä vaadi templaattia transkription aloittamiseksi. Ensin muodostuu DNA:RNA -hybridi, joka myöhemmin katoaa ja RNA-synteesin päätyttyä syntetisoitu juoste lähetetään solun sytoplasmaan proteiinisynteesiä (translaatio) varten.
Mitä yhtäläisyyksiä DNA:n ja RNA:n synteesin välillä on?
- Entsyymit katalysoivat sekä DNA:n että RNA:n synteesiä.
- Molemmat tapahtuvat eukaryoottien ytimessä ja prokaryoottien sytoplasmassa.
- Molempia säätelevät aika ja pH-olosuhteet.
- Sekä DNA- että RNA-synteesissä on kolme päävaihetta: aloitus, elongaatio ja lopetus
- Molemmat ovat kaksi tärkeää vaihetta elämän keskeisessä dogmassa.
- Molemmat esiintyvät 5' - 3' suunnassa.
Mitä eroa on DNA- ja RNA-synteesillä?
DNA vs RNA-synteesi |
|
| DNA-synteesi on uuden kaksijuosteisen DNA:n syntetisointiprosessi, joka on identtinen kopio yhdestä alkuperäisestä DNA-molekyylistä. | RNA-synteesi on prosessi, jossa syntetisoidaan RNA-molekyyli, joka on kopio tietystä DNA-juosteen segmentistä |
| Solujakson vaihe | |
| DNA:n replikaatio tapahtuu välivaiheen S-vaiheessa. | Transkriptio tapahtuu välivaiheen G1- ja G2-vaiheiden aikana. |
| Okazaki-fragmenttien muodostuminen | |
| Okazaki-fragmentteja muodostuu DNA-synteesin aikana. | Okazaki-fragmentteja ei muodostu RNA-synteesin aikana. |
| Pohjusteiden vaatimus | |
| DNA-synteesiin tarvitaan alukkeita. | Alukkeita ei tarvita RNA-synteesiin. |
| Entsyymi mukana | |
| DNA-polymeraasi, helikaasi, topoisomeraasi ja ligaasi ovat DNA-synteesiin osallistuvia entsyymejä. | RNA-polymeraasi on tärkein transkriptioon osallistuva entsyymi. |
| Synonyymit | |
| DNA-synteesi tunnetaan myös nimellä DNA:n replikaatio. | RNA-synteesi tunnetaan myös nimellä transkriptio. |
| Aloitusmateriaali (malli) | |
| Molempia kaksijuosteisia emo-DNA:ta käytetään templaatteina DNA-synteesissä. | Yhtä DNA-juostetta käytetään templaattina transkription aikana. |
| Tuotettujen säikeiden määrä | |
| DNA-synteesi tuottaa kaksi uutta DNA-juostetta. | RNA-synteesi tuottaa vain yhden RNA-juosteen. |
| Prosessin aloitus | |
| DNA-synteesi alkaa replikaation aloituskohdasta. | RNA-synteesi alkaa promoottorialueella. |
| Promoter Regions | |
| Promoottorialue ei osallistu DNA-synteesiin. | Promoottorialue on välttämätön RNA-synteesille. |
Yhteenveto – DNA vs RNA synteesi
Replikaatiota ja transkriptiota kutsutaan kahdeksi pääprosessiksi, joissa DNA ja RNA syntetisoidaan. DNA-synteesi tai replikaatio tapahtuu purkamalla kaksoisjuosteet, ja molemmat juosteet johtavat tytär-kaksijuosteisen DNA:n tuottamiseen. Prosessi sisälsi pääasiassa DNA-polymeraasia yhdessä muiden entsyymien kanssa. RNA-synteesi käyttää yhtä DNA-juostetta RNA:n syntetisoimiseen RNA-polymeraasia käyttäen. Molemmat tapahtuvat 5' - 3' suunnassa.
