Replikation vs. Transkription
Share
Die Zellteilung ist für das Wachstum eines Organismus essentiell, aber wenn sich eine Zelle teilt, muss sie es tun replizieren die DNA in ihrem Genom, so dass die beiden Tochterzellen die gleiche genetische Information wie ihre Eltern haben. DNA bietet einen einfachen Mechanismus für die Replikation. Im Transkription, Bei der RNA-Synthese werden die Codons eines Gens durch RNA-Polymerase in die Messenger-RNA kopiert.
Im Gegensatz zur DNA-Replikation führt die Transkription zu einem RNA-Komplement, das Uracil (U) in allen Fällen enthält, in denen Thymin (T) in einem DNA-Komplement aufgetreten wäre.
Vergleichstabelle
| Replikation | Transkription | |
|---|---|---|
| Zweck | Der Zweck der Replikation besteht darin, das gesamte Genom für die nächste Generation zu erhalten. | Der Zweck der Transkription besteht darin, RNA-Kopien einzelner Gene herzustellen, die die Zelle in der Biochemie verwenden kann. |
| Definition | DNA-Replikation ist die Replikation eines DNA-Strangs in zwei Tochterstränge, wobei jeder Tochterstrang die Hälfte der ursprünglichen DNA-Doppelhelix enthält. | Verwendet die Gene als Template, um verschiedene funktionelle RNA-Formen herzustellen |
| Produkte | Ein DNA-Strang wird zu zwei Tochtersträngen. | mRNA, tRNA, rRNA und nicht kodierende RNA (wie microRNA) |
| Produktverarbeitung | In Eukaryoten verbinden sich komplementäre Basenpaar-Nukleotide mit dem Sense- oder Antisense-Strang. Diese werden dann durch DNA-Helix mit Phosphodiester-Bindungen verbunden, um einen vollständigen Strang zu erzeugen. | Eine 5'-Kappe wird hinzugefügt, ein 3'-Poly-A-Schwanz wird hinzugefügt und Introns werden herausgespleißt. |
| Basiskopplung | Da es 3 Basen in 3-Buchstaben-Kombinationen gibt, gibt es 64 mögliche Codons (43 Kombinationen).. | Die RNA-Transkription folgt den Regeln der Basenpaarung. Das Enzym stellt den komplementären Strang her, indem es durch komplementäre Basenpaarung die richtige Base findet und diese an den ursprünglichen Strang bindet. |
| Codons | Diese kodieren für die zwanzig Standardaminosäuren, so dass die meisten Aminosäuren mehr als ein mögliches Codon ergeben. Es gibt auch drei "Stop" - oder "Nonsense" -Codons, die das Ende des Codierungsbereichs anzeigen. Dies sind die UAA-, UAG- und UGA-Codons. | DNA-Polymerasen können einen DNA-Strang nur in eine Richtung von 5 'nach 3' verlängern. Die antiparallelen Stränge der Doppelhelix werden mit unterschiedlichen Mechanismen kopiert. Auf diese Weise bestimmt die Basis auf dem alten Strang, welche Basis auf dem neuen Strang erscheint. |
| Ergebnis | In der Replikation sind das Endergebnis zwei Tochterzellen. | Während der Transkription ist das Endergebnis ein RNA-Molekül. |
| Produkt | Replikation ist die Vervielfältigung von DNA-Doppelsträngen. | Transkription ist die Bildung einzelner, identischer RNA aus der zweisträngigen DNA. |
| Enzyme | Die zwei Stränge werden getrennt und dann wird die komplementäre DNA-Sequenz jedes Strangs durch ein Enzym namens DNA-Polymerase wiederhergestellt. | Bei der Transkription werden die Codons eines Gens durch RNA-Polymerase in die Messenger-RNA kopiert. Diese RNA-Kopie wird dann von einem Ribosom decodiert, das die RNA-Sequenz durch Basenpaarung der Messenger-RNA zur Transfer-RNA liest, die Aminosäuren trägt. |
| Erforderliche Enzyme | DNA-Helicase, DNA-Polymerase. | Transkriptase (Typ der DNA-Helicase), RNA-Polymerase. |
Inhalt: Replikation vs. Transkription
- 1 Video Erläuterung der Unterschiede
- 2 Funktionsweise der DNA-Replikation
- 2.1 Koordination zwischen den führenden und nacheilenden Strängen, die repliziert werden
- 3 Referenzen
Video Erläuterung der Unterschiede
Die DNA-Replikation und der mRNA-Transkriptionsprozess werden im folgenden Video erläutert. Beachten Sie, dass bei der Erläuterung der DNA-Replikation auch der Mutationsprozess berührt wird.
Wie funktioniert die DNA-Replikation?
Dieses YouTube-Video zeigt, wie DNA zur Komprimierung aufgewickelt und gefaltet wird, und wie sie von biochemischen Miniaturmaschinen auf Fließband-Art repliziert wird. Während dies ein großartiges Video ist, um das gesamte System und den kontinuierlichen Prozess der DNA-Replikation zu verstehen, zeigt das folgende Video jeden Schritt des Prozesses detaillierter:
Der erste Schritt bei der DNA-Replikation besteht darin, dass die DNA-Doppelhelix durch ein Enzym namens Helicase in zwei Einzelstränge aufgewickelt wird. Wie in diesem Video erläutert, wird einer dieser Stränge (als "führender Strang" bezeichnet) kontinuierlich in "Vorwärtsrichtung" repliziert, während der andere Strang ("nacheilender Strang") in Gegenrichtung in Stücken repliziert werden muss. In jedem Fall beinhaltet der Prozess des Replizierens jedes DNA-Strangs ein Enzym namens Primase, das einen "Primer" an den Strang bindet, der die Stelle markiert, an der die Replikation beginnen soll, und ein anderes Enzym namens DNA-Polymerase, das an den Primer bindet und sich entlang des DNA-Strangs bewegt Hinzufügen neuer „Buchstaben“ (Basis C, G, A, T), um die neue Doppelhelix zu vervollständigen.
Da die beiden Stränge in der Doppelhelix in entgegengesetzte Richtungen verlaufen, arbeiten die Polymerasen auf den beiden Strängen unterschiedlich. Auf einem Strang - dem "führenden Strang" - kann sich die Polymerase kontinuierlich bewegen und eine Spur neuer doppelsträngiger DNA hinterlassen.
Koordination zwischen den führenden und nacheilenden Strängen, die repliziert werden
Es wurde geglaubt, dass die Replikation der führenden und nacheilenden Stränge irgendwie koordiniert ist, da in Ermangelung einer solchen Koordination Bereiche von einzelsträngiger DNA vorhanden sein würden, die anfällig für Schäden und unerwünschte Mutationen sind.
UC Davis-Forschungen haben jedoch kürzlich herausgefunden, dass es in der Tat keine solche Koordination gibt. Stattdessen vergleichen sie den Prozess mit dem Fahren auf einer Autobahn im Verkehr. Der Verkehr auf zwei Spuren scheint zu bestimmten Zeiten während der Fahrt langsamer oder schneller zu sein, aber Autos auf beiden Spuren würden am Ende ungefähr zur gleichen Zeit das Ziel erreichen. In ähnlicher Weise ist der DNA-Replikationsprozess mit temporären Stopps, Neustarts und der gesamten variablen Geschwindigkeit voll.
Verweise
- Nahaufnahme der DNA-Replikation bringt Überraschungen - UC Davis
- Inneres Leben der Zelle - Youtube
- Animationen der unsichtbaren Biologie - TED-Talk auf YouTube
- DNA Replikation - MIT OpenCourseware-Video
- Die Replikation des verzögernden Stranges prägt die Mutationslandschaft des Genoms - Natur
