Unterschied zwischen DNA und mRNA
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Hauptunterschied - DNA vs. mRNA
DNA und mRNA sind die zwei Arten der am häufigsten vorkommenden Nukleinsäuren in den Zellen. Sowohl DNA als auch mRNA bestehen aus Nukleotiden. DNA ist das genetische Material von Prokaryoten und Eukaryoten. Es ist selbstreplikativ und während der DNA-Replikation wird eine neue DNA produziert. Ein Gen ist eine Region (Locus) oder eine spezifische Nukleotidsequenz auf dem DNA-Strang. mRNA wird durch die Transkription dieser Gene produziert. Es enthält Informationen über eine Aminosäuresequenz eines funktionellen Proteins. DNA umfasst eine komplexe Doppelhelix-Struktur, wohingegen mRNA meist ein einzelsträngiges Molekül ist. Das Hauptunterschied zwischen DNA und mRNA ist das DNA ist das wichtigste Biomolekül, das für die Kontinuität des Lebens verantwortlich ist, während mRNA für die Proteinsynthese verantwortlich ist.
Wichtige Bereiche
1. Was ist DNA?
- Definition, Struktur, Funktion
2. Was ist mRNA?
- Definition, Struktur, Funktion
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen DNA und mRNA?
- Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen DNA und mRNA?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe: Aminosäuresequenz, DNA, DNA-Replikation, mRNA, Proteinsynthese, Transkription, Translation
Was ist DNA?
DNA (Desoxyribonukleinsäure) bezieht sich auf ein selbstreplizierendes Molekül, das in allen lebenden Organismen vorhanden ist und die genetische Information trägt. Daher ist DNA das genetische Material von Prokaryoten und Eukaryoten. In Prokaryoten wird DNA im Nukleoid des Zytoplasmas gefunden. Eine kleine Menge DNA kommt als Plasmide vor. Bei Eukaryonten befindet sich DNA jedoch im Zellkern. Eukaryotische Organellen wie Mitochondrien und Chloroplasten enthalten auch etwas DNA. Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T) sind die vier DNA-Nukleotide, die als Bausteine für DNA dienen. Desoxyribose ist der Zucker, der in DNA-Nukleotiden vorkommt. DNA in einer eukaryotischen Zelle ist in gezeigt Abbildung 1.
Abbildung 1: DNA
Die Gesamt-DNA eines Organismus wird als Genom dieses Organismus bezeichnet. Das menschliche Genom enthält 3 Milliarden Nukleotide. Diese Nukleotide sind in zwei zueinander komplementären Strängen angeordnet. Die Adeninbasen eines Strangs bilden Wasserstoffbindungen mit den Thyminbasen des anderen Strangs. Ebenso bilden die Cytosinbasen Wasserstoffbrückenbindungen mit den Guaninbasen. Dieser Vorgang wird als komplementäre Basenpaarung bezeichnet und bildet eine doppelsträngige DNA-Struktur. Der DNA-Doppelstrang bildet eine Doppelhelixstruktur. Die DNA-Doppelhelices sind in Chromosomen angeordnet und im Kern dicht gepackt. DNA-Moleküle können sich selbst replizieren, um aus den vorhandenen Kopien neue DNA-Kopien zu erstellen.
Was ist mRNA?
Die mRNA (Messenger-RNA) bezieht sich auf einen Subtyp von RNA, der durch Transkription erzeugt wird und die Aminosäuresequenz eines Proteins bestimmt. Daher ist es ein Transkript eines Gens. In Eukaryonten wird mRNA im Inneren des Zellkerns produziert und in das Zytoplasma transportiert. Das Enzym, das für die Synthese von mRNA während der Transkription verantwortlich ist, ist RNA-Polymerase. Das mRNA-Molekül besteht aus RNA-Nukleotiden. Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Uracil (U) sind die vier RNA-Nukleotide, die in einem mRNA-Molekül gefunden werden. Die neu synthetisierte mRNA heißt Pre-mRNA, die posttranskriptionelle Modifikationen durchlaufen, um ein reifes mRNA-Molekül herzustellen. Es beinhaltet das Hinzufügen, Editieren und Polyadenylieren von 5'-Caps. Die Struktur eines reifen mRNA-Moleküls ist in gezeigt Figur 2.
2: Reife mRNA
Eine 7-Methylguanosin-Kappe wird an der Vorderseite des 5'-Endes hinzugefügt. Während der mRNA-Bearbeitung können einige Nukleotide geändert werden. Am 3'-Ende des mRNA-Moleküls wird ein Poly (A) -Schwanz hinzugefügt, der etwa 250 Adenosinreste enthält, um ihn vor dem Abbau durch Exonucleasen zu schützen. Auf der anderen Seite besteht eukaryotische Prä-mRNA sowohl aus Introns als auch aus Exons. Alternatives Splicing ist ein weiterer Prozess, bei dem verschiedene Kombinationen von Exons miteinander gespleißt werden, um mehrere Proteintypen aus einem einzelnen Prä-mRNA-Molekül zu erhalten. Prokaryontische mRNA ist in der Lage, nach der Translation einen einzelnen Proteintyp zu produzieren. Die Funktion eines mRNA-Moleküls ist in gezeigt Figur 3.
3: Rolle der mRNA in der Zelle
Reife mRNA-Moleküle werden durch Kernporen in das Zytoplasma exportiert. Die reife mRNA wird in einem Prozess, der als Translation bezeichnet wird, in eine Aminosäuresequenz eines bestimmten Proteins übersetzt. Die Translation wird durch Ribosomen im Zytoplasma erleichtert. Die Transkription einer DNA-Sequenz in ein mRNA-Molekül und die Translation eines mRNA-Moleküls in ein Protein werden als zentrales Dogma der Molekularbiologie bezeichnet. Die kodierende Region jedes mRNA-Moleküls besteht aus Codons, bei denen es sich um drei Nukleotide handelt, die eine bestimmte Aminosäure der Polypeptidkette darstellen.
Ähnlichkeiten zwischen DNA und mRNA
- Sowohl DNA als auch mRNA bestehen aus Nukleotiden.
- DNA und mRNA sind die am häufigsten vorkommenden Nukleinsäuren in einer Zelle.
- Sowohl DNA als auch mRNA sind an der Produktion eines funktionellen Proteins beteiligt.
- Sowohl DNA als auch mRNA zeigen eine komplementäre Basenpaarung.
Unterschied zwischen DNA und mRNA
Definition
DNA: DNA ist ein sich selbst replizierendes Molekül, das in allen lebenden Organismen vorhanden ist und die genetische Information trägt.
mRNA: mRNA ist ein Subtyp von RNA, der durch Transkription entsteht und die Aminosäuresequenz eines Proteins bestimmt.
Name
DNA: DNA bezieht sich auf Desoxyribonukleinsäure.
mRNA: Die mRNA bezieht sich auf Boten-RNA.
Nukleotide
DNA: DNA besteht aus DNA-Nucleotiden; Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T).
mRNA: Die mRNA besteht aus RNA-Nukleotiden; Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Uracil (U).
Zucker
DNA: DNA enthält Desoxyribosezucker.
mRNA: mRNA enthält Ribosezucker.
Synthese
DNA: DNA wird während der DNA-Replikation synthetisiert.
mRNA: mRNA wird durch Transkription eines Gens synthetisiert.
An der Synthese beteiligte Enzyme
DNA: DNA-Polymerase ist an der DNA-Synthese beteiligt.
mRNA: RNA-Polymerase ist an der Synthese von mRNA beteiligt.
Ort
DNA: DNA befindet sich im Zellkern von Eukaryonten und im Zytoplasma von Prokaryonten.
mRNA: mRNA wird im Inneren des Zellkerns produziert und in Eukaryoten in das Zytoplasma transportiert.
Anzahl der Stränge
DNA: DNA ist ein doppelsträngiges Molekül.
mRNA: mRNA ist ein einzelsträngiges Molekül.
Struktur
DNA: DNA ist eine Doppelhelix.
mRNA: mRNA kann in Stammstruktur gefunden werden.
Molekulargewicht
DNA: DNA ist ein großes Molekül mit vergleichsweise hohem Molekulargewicht.
mRNA: mRNA ist im Vergleich zu DNA ein kleineres Molekül.
Funktion
DNA: DNA speichert die genetische Information eines Organismus.
mRNA: mRNA trägt die Instruktion über die Aminosäuresequenz eines Proteins.
UV-Schäden
DNA: DNA ist anfälliger für UV-Schäden.
mRNA: mRNA ist resistenter gegen UV.
Fazit
DNA und mRNA sind die am häufigsten vorkommenden Nukleinsäuren in der Zelle. DNA besteht aus DNA-Nucleotiden, während mRNA aus RNA-Nucleotiden besteht. DNA ist ein doppelsträngiges Molekül, das als genetisches Material einer Zelle dient. mRNA ist ein einzelsträngiges Molekül, das die Information der Aminosäuresequenz eines Proteins trägt. Der Hauptunterschied zwischen DNA und mRNA ist die Struktur und Funktion jedes Moleküls in der Zelle.
Referenz:
1. “Was ist DNA? - Genetics Home Reference. ”US-amerikanische Nationalbibliothek für Medizin, National Institutes of Health, erhältlich hier.
2. „Messenger RNA (MRNA)“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 1. April 2016, verfügbar hier.
Bildhöflichkeit:
1. "Eukaryote DNA-de" Abgeleitet von "Difference_DNA_RNA-DE.svg", "Chromosome-upright.png", "Animal_cell_structure_en.svg" (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Reife mRNA" (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
3. “MRNA-Interaktion” von Der ursprüngliche Uploader war Sverdrup in der Wikipedia auf Englisch (Public Domain) über Commons Wikimedia
