Unterschied zwischen Proteinsynthese und DNA-Replikation

Hauptunterschied - Proteinsynthese vs. DNA-Replikation

Proteinsynthese und DNA-Replikation sind zwei Mechanismen, bei denen DNA als Ausgangsmaterial verwendet wird. DNA dient als genetisches Material der meisten Organismen und speichert die erforderlichen Informationen für das Wachstum, die Entwicklung und das Funktionieren des Organismus. Das Hauptunterschied zwischen der Proteinsynthese und der DNA-Replikation ist das Proteinsynthese ist die Produktion eines funktionellen Proteinmoleküls basierend auf den Informationen in den Genen, während die DNA-Replikation die Herstellung einer exakten Replik eines vorhandenen DNA-Moleküls ist. Das Endergebnis der Proteinsynthese ist ein funktionelles Proteinmolekül, bei der DNA-Replikation ist es jedoch ein DNA-Molekül.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Proteinsynthese?
      - Definition, Mechanismus, Bedeutung
2. Was ist DNA-Replikation?
      - Definition, Mechanismus, Bedeutung
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Proteinsynthese und DNA-Replikation?
      - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen der Proteinsynthese und der DNA-Replikation?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: DNA, DNA-Replikation, Gene, Messenger-RNA (mRNA), Proteine, Proteinsynthese, Ribosomen

Was ist Proteinsynthese?

Die Proteinsynthese bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem eine lineare Kette von Aminosäuren basierend auf den in einem Gen gespeicherten Informationen erzeugt wird. Das heißt, Gene tragen die Botschaft der Aminosäuresequenz von Proteinen. Informationen zu jeder Aminosäure werden basierend auf dem genetischen Code im Gen kodiert. Eine Kombination von drei stickstoffhaltigen Basen, die als Codon bekannt ist, trägt die Informationen über eine bestimmte Aminosäure. Der Prozess der Proteinsynthese ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Proteinsynthese

Die drei Schritte der Proteinsynthese sind Transkription, RNA-Verarbeitung und Translation. Während der Transkription wird DNA in ein mRNA-Molekül transkribiert. RNA-Polymerase ist das an der Transkription beteiligte Enzym. Es bindet an den Promotor für die Initiierung der Transkription. Wenn sich das Enzym durch die DNA-Matrize verlängert, wird ein langes mRNA-Molekül synthetisiert. Sobald die RNA-Polymerase den Terminator erreicht, wird die Transkription beendet. Das Endergebnis der Transkription ist ein vorreifes mRNA-Molekül. RNA-Prozessierung ist der Prozess, der ein reifes RNA-Molekül produziert. Während der Verarbeitung werden der mRNA eine 5'-Kappe und ein Poly-A-Schwanz hinzugefügt; In Eukaryoten werden Introns durch Spleißen der Exons entfernt. Das reife mRNA-Molekül wird an das Zytoplasma abgegeben, um eine Translation zu durchlaufen. Während der Translation wird die Information über das mRNA-Molekül für die Synthese einer Aminosäuresequenz eines bestimmten Proteins decodiert. Die Translation wird durch Ribosomen erleichtert. Die entsprechenden Aminosäuren werden von tRNA-Molekülen getragen.

Was ist DNA-Replikation?

DNA-Replikation bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer identischen Kopie eines doppelsträngigen DNA-Moleküls. Jeder Strang des doppelsträngigen DNA-Moleküls dient als Vorlage für die Synthese des neuen DNA-Moleküls. Daher sollte das doppelsträngige DNA-Molekül vor der Replikation abgewickelt werden. Die DNA-Replikation erfolgt halbkonservativ. Jedes neu synthetisierte doppelsträngige DNA-Molekül enthält ein altes DNA-Molekül. Der Prozess der DNA-Replikation ist in gezeigt Figur 2.

Abbildung 2: DNA-Replikation

Verschiedene Enzyme wie Helikase, RNA-Primase und DNA-Polymerase sind an der DNA-Replikation beteiligt. DNA wird durch Helikase abgewickelt und produziert die Replikationsgabel. RNA-Primase fügt der DNA-Matrize Primer hinzu. Da DNA-Polymerase dem Template-Strang komplementäre Basenpaare hinzufügt, erzeugt die Rekrutierung von DNA-Polymerase durch das DNA-Template einen komplementären DNA-Strang. Der neu synthetisierte Strang ist mit dem alten Strang komplementär basenpaarig.

Ähnlichkeiten zwischen der Proteinsynthese und der DNA-Replikation

• Sowohl die Proteinsynthese als auch die DNA-Replikation sind zwei Mechanismen, an denen DNA beteiligt ist.
• Sowohl die Proteinsynthese als auch die DNA-Replikation finden in der Zelle statt.
• Sowohl Proteinsynthese als auch DNA-Replikation sind für das Wachstum, die Entwicklung und das Funktionieren von Organismen erforderlich.
• Die ersten Muster sowohl der Proteinsynthese als auch der DNA-Replikation sind ein abgewickeltes DNA-Molekül.
• Sowohl die Proteinsynthese als auch die DNA-Replikation können durch den Einbau falscher Vorläufermoleküle Fehler machen.

Unterschied zwischen Proteinsynthese und DNA-Replikation

Definition

Proteinsynthese: Die Proteinsynthese bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem eine lineare Kette von Aminosäuren basierend auf den in einem Gen gespeicherten Informationen erzeugt wird.

DNA Replikation: DNA-Replikation bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer identischen Kopie eines doppelsträngigen DNA-Moleküls.

Mechanismus

Proteinsynthese: Transkription und Translation sind die beiden Prozesse, die an der Proteinsynthese beteiligt sind.

DNA Replikation: Die Herstellung einer exakten Replik eines vorhandenen DNA-Moleküls erfolgt in der DNA-Replikation.

Auftreten in

Proteinsynthese: Die Proteinsynthese findet sowohl im Zellkern als auch im Zytoplasma statt.

DNA Replikation: Die DNA-Replikation erfolgt im Zellkern von Eukaryoten und im Zytoplasma von Prokaryoten.

RNA

Proteinsynthese: Neben der DNA sind mRNA-Moleküle an der Proteinsynthese beteiligt.

DNA Replikation: An der DNA-Replikation sind keine RNA-Moleküle beteiligt.

Enzyme

Proteinsynthese: Das an der Proteinsynthese beteiligte Enzym ist RNA-Polymerase.

DNA Replikation: Helicase, RNA-Primase und DNA-Polymerase sind die Enzyme bei der DNA-Replikation.

Endprodukt

Proteinsynthese: Das Endprodukt der Proteinsynthese ist ein Proteinmolekül.

DNA Replikation: Das Endprodukt der DNA-Replikation ist eine exakte Replik eines vorhandenen DNA-Moleküls.

Fazit

Proteinsynthese und DNA-Replikation sind zwei Mechanismen, bei denen doppelsträngige DNA-Moleküle an der ursprünglichen Matrize beteiligt sind. Proteinsynthese ist die Synthese einer Aminosäuresequenz eines Proteins. DNA-Replikation ist die Synthese eines neuen DNA-Moleküls aus einem vorhandenen DNA-Molekül. Der Hauptunterschied zwischen der Proteinsynthese und der DNA-Replikation ist der Mechanismus und das Endprodukt der beiden Prozesse.

Verweise:

1. Bailey, Regina. "Schritte der DNA-Replikation". ThoughtCo, hier erhältlich.
2. "Proteinsynthese". SparkNotes, hier erhältlich.

Bildhöflichkeit:

1. "Bakterienproteinsynthese" Von Joan L. Slonczewski, John W. Foster - Mikrobiologie: Eine sich entwickelnde Wissenschaft (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "0323 DNA Replication" von OpenStax (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia