Репликация обрабатывается внутри ядра и включает копирование генетического материала, так что новая дочерняя клетка, таким образом, содержит копии, идентичные их родительским клеткам. При этом транскрипция обрабатывается в цитоплазме, где сегмент ДНК транскрибируется в РНК. Оба процесса происходят внутри клетки.
Поток биологической информации от ДНК к РНК, а затем синтез белков рассматривается как «центральная догма жизни ». Они включают три основных процесса, которые являются репликацией, транскрипцией и переводом. Репликация - это процесс дублирования собственных генетических материалов в еще две идентичные копии, так что подобная информация может получить дальнейшую передачу в новые дочерние клетки.
Транскрипция включает в себя преобразование ДНК в РНК, это помогает в экспрессии генов выбранного сегмента ДНК. Перевод считается последним этапом, на котором происходит образование белка. Ниже мы обсудим важное различие между репликацией и транскрипцией, а также процесс, связанный с этим.
Сравнительная таблица
| Основа для сравнения | копирование | транскрипция |
|---|---|---|
| Определение | Репликация - это дублирование цепей дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК), что дает две дочерние цепочки, и каждая цепочка содержит половину исходной ДНК. | Транскрипция - это образование только одной идентичной рибонуклеиновой кислоты (РНК) из двухцепочечной ДНК, что означает, что транскрипция является процессом после репликации. |
| Принцип | Основная функция репликации заключается в поддержании всего набора генома для следующего поколения. | Основной функцией транскрипции является создание РНК-копий своих генов, и здесь гены экспрессируются реплицированной ДНК. |
| На каком этапе это происходит | Это происходит в S фазе клеточного цикла. | Это происходит в фазах G1 и G2 клеточного цикла. |
| Ферменты участвуют | ДНК-геликаза, ферменты ДНК-полимеразы, гираза (эукариоты). | РНК-полимераза, транскриптаза. |
| Включает в себя | Разматывание и расщепление всей молекулы ДНК (хромосомы). | Раскручивание и расщепление только тех генов, которые должны быть расшифрованы. |
| Также копирование всего генома. | Копирование только нескольких выбранных генов. | |
| Существует водородная связь между реплицированной цепью ДНК и цепочкой матрицы. | Транскрибируемые цепи РНК отделяются от своей цепи ДНК-матрицы. | |
| Продукты не ухудшаются после их функционирования. | Продукты ухудшаются после того, как их функции завершены. | |
| Сайт процесса | Продукт остается в ядре. | Продукт перемещается из ядра в цитоплазму. |
| Требование к учебнику для начинающих | Требуется РНК-праймер. | Не требуется грунтовка. |
| Материал требуется | Сырьем служит дезоксирибонуклеозидтрифосфат, такой как dATP, dTTP, dCTP, dGTP. | Сырьем служат рибонуклеозидтрифосфат, такой как АТФ, ХТФ, ГТФ, УТФ. |
| Конечный результат | Это приводит к образованию двух двухцепочечных молекул ДНК из одной молекулы ДНК и, таким образом, дает начало двум новым идентичным дочерним клеткам. | Это приводит к образованию молекулы РНК из участка одной цепи, который включает тРНК, рРНК, мРНК и некодирующую РНК (например, микроРНК). |
Определение репликации
ДНК представляет собой макромолекулу, которая несет генетическую информацию от одного поколения к следующему поколению. ДНК можно рассматривать как резервный банк генетической информации . Он отвечает за сохранение идентичности вида в течение нескольких лет.
В процессе деления клетки, когда клетка делится на две идентичные дочерние клетки, она также передает генетическую информацию из родительской клетки. Таким образом, мы можем сказать, что репликация - это процесс, при котором ДНК копирует себя и производит идентичные дочерние молекулы ДНК.
Процесс репликации у прокариот и у эукариот различен . Хотя он включает несколько общих этапов, таких как начало репликации, это сайт, с которого начинается репликация, на этом сайте фермент присоединяется и раскручивает двойную спиральную структуру в единую и доступную форму с помощью фермента ДНК-геликазы .
Одна нить называется ведущей (непрерывная или прямая), а другая называется отстающей (прерывистой или ретроградной). Это раскручивание выставляет непарные основания служить шаблоном для формирования новых нитей. Концы нитей имеют названия 5 и 3, и процесс репликации начинается с 5 и 3 направлений одновременно на обеих нитях.
Говорят, что у прокариот синтез ДНК полунепрерывен . Праймер (небольшой сегмент РНК) добавляется, в конечном итоге, к добавлению нуклеотидов, которые являются комплементарной парой оснований с неспаренным основанием.
Фермент под названием ДНК-полимераза помогает в формировании этой сборки. Кроме того, характер репликации у прокариот и у эукариот одинаков, то есть это полуконсервативный тип, где половина исходной ДНК является консервативной, а другая - вновь образованной ДНК. Это доказательство для полуконсервативной репликации ДНК было дано Meselson и Stahl (1958).
Теперь различие между этими двумя процессами связано со сложностью клеток, в которых эукариоты являются более сложными, и, следовательно, они имеют множественные источники репликации, в то время как прокариоты имеют один источник репликации. Кроме того, репликация является однонаправленной у эукариот, которая является двунаправленной у прокариот.
Ферментов, подобных ДНК-полимеразе, у прокариот всего два, тогда как у эукариот их от четырех до пяти (α, β, γ, δ, ε). Скорость репликации у прокариот намного выше, чем у эукариот. ДНК у прокариот имеет круглую форму и не имеет концов для синтеза. Процесс короткой репликации у прокариот продолжается непрерывно, тогда как репликация ДНК эукариот завершается в S-фазе клеточного цикла.
Процесс выполняется с высокой точностью, чтобы генетическая информация могла правильно передаваться из поколения в поколение. Корректирующая активность также осуществляется ДНК-полимеразой III, которая проверяет прикрепление нуклеотидов к правильной паре оснований. ДНК-полимераза исправляет ошибки любого несоответствия, обнаруженного между сопряжением оснований комплементарных оснований.
Определение транскрипции
Промежуточным продуктом ДНК является РНК, где гены экспрессируются после репликации. Так называется сайт экспрессии генетической информации. В этом процессе одна из двух цепей, сформированных после репликации, работает как шаблон (некодирующая цепь или смысловая цепь), а другая как антисмысловая (кодирующая цепь или антисмысловая цепь). Практически весь процесс одинаков как у прокариот, так и у эукариот, но между ними существуют некоторые принципиальные различия.
Вся молекула ДНК не экспрессируется в транскрипции, скорее, некоторая выделенная часть ДНК синтезируется только как РНК. Причина этого неизвестна, но говорят, что это может быть связано с внутренней сигнализацией.
Продукт, сформированный в транскрипции, упоминается как основной транскрипт, поскольку они неактивны . Таким образом, чтобы сделать их функционально активными, они подвергаются определенным видам изменений, таким как сплайсинг, модификации базы, терминальные добавления и т. Д. Они известны как посттранскрипционные модификации .
Некоторые сходства между процессом транскрипции прокариот и эукариот сходны в том, что оба вида ДНК выступают в качестве матрицы для процесса, химический состав (пары оснований) одинаков, РНК-полимераза играет главную роль в обеих группах.
Хотя разница заключается в процессе, который прост у прокариот и намного сложнее у эукариот. У прокариот только один тип РНК-полимеразы продуцирует все три типа РНК (мРНК, тРНК, рРНК), тогда как у эукариот разные типы РНК продуцируют разные типы РНК-подобного типа I, продуцирует рРНК, тип II - мРНК и тип III для тРНК и 5S рРНК .
Помимо этого, существуют и другие различия, такие как сайт инициации, Rho-фактор, область промотора, точка терминации, наличие интронов, посттранскрипционные модификации и т. Д.
Хотя во многих вирусах генетический материал также содержится в РНК и обладает способностью выполнять другие клеточные функции, такие как ДНК. Но химически установлено, что ДНК более стабильна, чем РНК, поэтому ДНК является предпочтительной только в качестве более подходящей макромолекулы для хранения генетической информации в течение длительного срока.
Ключевые различия между репликацией и транскрипцией
- Репликация - это дублирование цепей дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК), что дает две дочерние цепочки, и каждая цепочка содержит половину исходной двойной спирали ДНК; Транскрипция - это образование только одной идентичной рибонуклеиновой кислоты (РНК) из двухцепочечной ДНК, что означает, что транскрипция - это процесс репликации.
- Основная функция репликации состоит в том, чтобы поддерживать и отправлять копии всего набора генома для следующего поколения; В то время как работа транскрипции заключается в том, чтобы сделать копии РНК и где экспрессируются гены реплицированной ДНК.
- Репликация происходит в S-фазе клеточного цикла, тогда как транскрипция происходит в G1 и G2-фазах клеточного цикла.
- Ферменты, участвующие в репликации, включают ДНК-геликазу, ДНК-полимеразу, гиразу (у эукариот) и транскрипционную РНК-полимеразу. Транскриптаза играет основную роль.
- Процесс репликации и транскрипции включает в себя:
- Разматывание и расщепление всей молекулы ДНК (хромосомы), тогда как транскрипция включает в себя раскручивание и расщепление только тех генов, которые должны быть транскрибированы.
- Процесс включает в себя копирование всего генома, тогда как транскрипция копирует только несколько выбранных генов.
- Существует водородная связь между реплицированной цепью ДНК и цепочкой матрицы, в то время как транскрибированные цепочки РНК отделяются от своей цепочки ДНК-матрицы.
- Продукты не ухудшаются после их функционирования, но в процессе транскрипции продукты ухудшаются после того, как их функции завершены.
- Сайт процесса репликации остается в ядре, но во время процесса продукт перемещается из ядра в цитоплазму.
- Требуется РНК-праймер в процессе репликации, нет требования к праймеру
- Дезоксирибонуклеозидтрифосфат, такой как dATP, dTTP, dCTP, dGTP, служит сырьем для репликации, рибонуклеозид трифосфат, такой как ATP, CTP, GTP, UTP, служит сырьем для транскрипции.
- Репликация приводит к образованию двух двухцепочечных молекул ДНК из одной молекулы ДНК и, таким образом, дает начало двум новым идентичным дочерним клеткам, а транскрипция приводит к образованию молекулы РНК из участка одной цепи, который включает тРНК, рРНК, мРНК и некодирующая РНК (как микроРНК).
Вывод
Из вышеприведенной статьи мы можем сказать, что деление клеток является жизненно важным и необходимым процессом для роста всех живых существ. До деления клетки включает в себя наиболее важный процесс, называемый репликации ДНК. В этом процессе генетический материал разделяется и готов передать его дальше в новые дочерние клетки.
Хотя транскрипция предполагает образование РНК. Этот процесс включает в себя такие ферменты, как геликаза, ДНК-полимераза, РНК-полимераза, примаза, транскриптаза. Именно поэтому мы можем сказать, что ДНК превращает РНК, а РНК - белок, который является центральной догмой всех видов жизни.
