Unterschied zwischen DNA- und RNA-Synthese

Hauptunterschied - DNA vs. RNA Synthese
 

DNA-Synthese ist der Prozess der Synthese einer doppelsträngigen DNA durch halbkonservative Replikation unter Verwendung von Enzymen. RNA-Synthese ist der Prozess der Synthese einer RNA durch den Transkriptionsprozess unter Verwendung einer enzymvermittelten Methode. Das Hauptunterschied zwischen DNA- und RNA-Synthese ist der Enzymtyp, der für den Prozess verwendet wird. Bei der DNA-Synthese wird hauptsächlich DNA-Polymerase verwendet, während bei der RNA-Synthese RNA-Polymerase verwendet wird.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist DNA-Synthese?
3. Was ist RNA-Synthese?
4. Ähnlichkeiten zwischen DNA- und RNA-Synthese
5. Side-by-Side-Vergleich - DNA vs. RNA-Synthese in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist DNA-Synthese??

DNA-Synthese, auch bekannt als DNA Replikation, ist der Prozess, bei dem eine neue doppelsträngige DNA unter Verwendung einer Stamm-DNA-Matrize synthetisiert wird. Die DNA-Replikation findet im Kern von Eukaryoten statt. Sie ist als halbkonservative Replikationsmethode bekannt, da sie eine Kopie des ursprünglichen Strangs und eine Kopie des neuen Strangs erzeugt. Die DNA-Replikation wird von einem Enzym namens DNA-Polymerase gesteuert. Die Replikation beginnt mit dem Abwickeln der doppelsträngigen Eltern-DNA mit Hilfe der DNA-Helikase.

DNA-Polymerase arbeitet in Richtung 5 'bis 3' für die Synthese neuer Stränge. Dieses Enzym erfordert eine 3'-OH-Gruppe, um während der Replikation neue Nukleotide hinzuzufügen. Außerdem erfordert die DNA-Polymerase einen kurzen RNA-Primer, um die Replikation zu initiieren, da sie die Replikation nicht alleine initiieren kann. Der in 5'-nach-3'-Richtung synthetisierte Strang ist als führender Strang bekannt und kann kontinuierlich synthetisiert werden.

Abbildung 01: DNA-Synthese

Der neue Strang, der von 3 'nach 5' verläuft, kann nicht kontinuierlich synthetisiert werden, da er kein freies 3'-Ende hat. Daher werden mit Hilfe vieler kurzer Oligomere (Primer) kurze Stränge neuer DNA synthetisiert. Diese kurzen Stränge werden als Okazaki-Fragmente bezeichnet. Diese Okazaki-Fragmente werden später mit DNA-Ligase ligiert. Dieser Strang wird als nacheilender Strang bezeichnet. Am Ende des Prozesses wird neue doppelsträngige DNA erzeugt, die der Stamm-DNA ähnlich ist.

Was ist RNA-Synthese??

RNA-Synthese ist der Prozess, bei dem eine einzelsträngige RNA mit Hilfe einer doppelsträngigen DNA synthetisiert wird. Im zentralen Dogma des Lebens wird dies als bekannt Transkription. Die Transkription von Eukaryonten findet im Zellkern statt. Das bei der Transkription oder RNA-Synthese verwendete Schlüsselenzym ist RNA-Polymerase. Die Transkription findet auch in der Richtung von 5 'nach 3' statt.

Abbildung 02: Transkription

RNA-Polymerase identifiziert den Template-Strang der Stamm-DNA durch Bindung an die Promotorstellen des DNA-Strangs. Promotorstellen unterscheiden sich je nach dem zellulären System des Organismus (eukaryotisch oder prokaryotisch). Sobald der Promotor durch die RNA-Polymerase identifiziert ist, beginnt die Transkription an der Transkriptionsinitiationsstelle. Die RNA-Polymerase fügt dem freien 3'-Ende Nukleotide hinzu und erfordert keine Matrize, um die Transkription zu initiieren. Zuerst wird das DNA: RNA-Hybrid gebildet, das später verschwindet. Nach Beendigung der RNA-Synthese wird der synthetisierte Strang zur Proteinsynthese in das Zellzytoplasma geschickt (Translation)..

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen DNA- und RNA-Synthese?

• Sowohl die DNA- als auch die RNA-Synthese werden von den Enzymen katalysiert.
• Beides findet im Kern von Eukaryoten und im Zytoplasma von Prokaryoten statt.
• Beide werden durch Zeit- und pH-Bedingungen geregelt.
• Sowohl die DNA- als auch die RNA-Synthese haben drei Hauptphasen: Initiierung, Verlängerung und Terminierung
• Beide sind zwei wichtige Etappen im zentralen Dogma des Lebens.
• Beide treten in 5'- bis 3'-Richtung auf.

Was ist der Unterschied zwischen DNA- und RNA-Synthese?

DNA vs. RNA-Synthese
DNA-Synthese ist der Prozess der Synthese einer neuen doppelsträngigen DNA, bei der es sich um eine identische Kopie eines ursprünglichen DNA-Moleküls handelt.	RNA-Synthese ist der Prozess der Synthese eines RNA-Moleküls, bei dem es sich um eine Kopie eines bestimmten DNA-Strangs handelt
Zellzyklusphase
Die DNA-Replikation erfolgt während der S-Phase der Interphase.	Die Transkription findet während der G1- und G2-Phasen der Interphase statt.
Bildung von Okazaki-Fragmenten
Okazaki-Fragmente werden während der DNA-Synthese gebildet.	Okazaki-Fragmente werden während der RNA-Synthese nicht produziert.
Anforderung an Primer
Für die DNA-Synthese werden Primer benötigt.	Für die RNA-Synthese sind keine Primer erforderlich.
Enzym beteiligt
DNA-Polymerase, Helikase, Topoisomerase und Ligase sind die an der DNA-Synthese beteiligten Enzyme.	RNA-Polymerase ist das Hauptenzym, das an der Transkription beteiligt ist.
Synonyme
DNA-Synthese wird auch als DNA-Replikation bezeichnet.	RNA-Synthese wird auch als Transkription bezeichnet.
Das Ausgangsmaterial (Vorlage)
Beide doppelsträngige Eltern-DNA werden als Matrizen bei der DNA-Synthese verwendet.	Ein DNA-Strang wird während der Transkription als Vorlage verwendet.
Anzahl der produzierten Stränge
Die DNA-Synthese liefert zwei neue DNA-Stränge.	Die RNA-Synthese ergibt nur einen RNA-Strang.
Prozessinitialisierung
Die DNA-Synthese beginnt am Replikationsursprung.	Die RNA-Synthese beginnt in der Promotorregion.
Fördererregionen
Die Promotorregion ist nicht an der DNA-Synthese beteiligt.	Die Promotorregion ist für die RNA-Synthese erforderlich.

Zusammenfassung - DNA vs. RNA Synthese

Replikation und Transkription werden als die zwei wichtigsten Prozesse bezeichnet, in denen DNA und RNA synthetisiert werden. Die DNA-Synthese oder Replikation erfolgt durch Abwickeln der Doppelstränge, und beide Stränge führen zur Herstellung der doppelsträngigen DNA der Tochter. Der Prozess betraf hauptsächlich DNA-Polymerase zusammen mit anderen Enzymen. Die RNA-Synthese verwendet einen DNA-Strang, um die RNA unter Verwendung von RNA-Polymerase zu synthetisieren. Beide finden in der Richtung von 5 'nach 3' statt.

Referenz:

1. Griffiths, Anthony JF. "Mechanismus der DNA-Replikation". Eine Einführung in die genetische Analyse. 7. Auflage, US National Library of Medicine, 1. Januar 1970. Hier verfügbar 
2.Alberts, Bruce. "Von der DNA zur RNA." Molekularbiologie der Zelle. 4. Auflage., US National Library of Medicine, 1. Januar 1970. Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1.'0323 DNA Replication'By OpenStax, (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia 
2. 'Transkriptionsprozess (13080846733)' von Genomics Education Program, (CC BY 2.0) über Commons Wikimedia