Αντιγραφή DNA vs Μεταγραφή
Αυτές είναι εξαιρετικά πολύπλοκες και εξαιρετικά ρυθμιζόμενες διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα σε κυτταρικό επίπεδο. Ωστόσο, λόγω της πολυπλοκότητας των διαδικασιών και των όρων που είναι άγνωστοι, η αντιγραφή και η μεταγραφή του DNA δεν είναι ευρέως γνωστές. Στην πραγματικότητα, ένας σημαντικός αριθμός ανθρώπων με υπόβαθρο βιολογικής επιστήμης δεν γνωρίζει καλά αυτούς τους όρους. Ως εκ τούτου, αυτό το άρθρο στοχεύει να συζητήσει τα κύρια γεγονότα που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια αυτών των διαδικασιών και τις σημαντικές διακρίσεις του ενός έναντι του άλλου συνοπτικά και με απλοποιημένο τρόπο.
Τι είναι η αντιγραφή DNA;
Η αντιγραφή DNA είναι η διαδικασία παραγωγής δύο πανομοιότυπων κλώνων DNA από έναν και περιλαμβάνει μια σειρά διεργασιών. Όλες αυτές οι διεργασίες λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια της φάσης S της Ενδιάμεσης φάσης του κυτταρικού κύκλου ή της κυτταρικής διαίρεσης. Είναι μια διαδικασία που καταναλώνει ενέργεια και κυρίως τρία κύρια ένζυμα γνωστά ως ελικάση DNA, πολυμεράση DNA και λιγάση DNA εμπλέκονται στη ρύθμιση αυτής της διαδικασίας. Πρώτον, η ελικάση DNA αποσυναρμολογεί τη δομή της διπλής έλικας του κλώνου DNA σπάζοντας τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των αζωτούχων βάσεων των αντίθετων κλώνων. Αυτή η αποσυναρμολόγηση ξεκινά από ένα άκρο του κλώνου του DNA και όχι από τη μέση. Επομένως, η ελικάση DNA θα μπορούσε να θεωρηθεί ως εξωνουκλεάση περιορισμού. Μετά την έκθεση των αζωτούχων βάσεων του μονόκλωνου DNA, τα αντίστοιχα Δεοξυριβονουκλεοτίδια διατάσσονται σύμφωνα με την αλληλουχία βάσεων και οι αντίστοιχοι δεσμοί υδρογόνου σχηματίζονται από το ένζυμο πολυμεράσης DNA. Αυτή η συγκεκριμένη διαδικασία λαμβάνει χώρα και στους δύο κλώνους του DNA. Τέλος, οι φωσφοδιεστερικοί δεσμοί σχηματίζονται μεταξύ διαδοχικών νουκλεοτιδίων, για να ολοκληρωθεί ο κλώνος του DNA χρησιμοποιώντας το ένζυμο DNA λιγάση. Στο τέλος όλων αυτών των σταδίων, σχηματίζονται δύο πανομοιότυποι κλώνοι DNA από έναν μόνο μητρικό κλώνο DNA.
Τι είναι η μεταγραφή DNA;
Η μεταγραφή είναι ένα ζωτικό βήμα της κύριας διαδικασίας γονιδιακής έκφρασης ή πρωτεϊνοσύνθεσης. Κατά κύριο λόγο, η αντιγραφή της αζωτούχου αλληλουχίας βάσεων ενός μέρους ενός κλώνου DNA σε ένα αγγελιοφόρο RNA λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της μεταγραφής του DNA. Το ένζυμο πολυμεράσης RNA σπάει τους δεσμούς υδρογόνου στην επιθυμητή θέση του κλώνου DNA και ανοίγει τη δομή της διπλής έλικας για να εκθέσει την αζωτούχα αλληλουχία βάσεων. Η RNA πολυμεράση διατάσσει τα ταιριαστά ριβονουκλεοτίδια σύμφωνα με την εκτεθειμένη αλληλουχία βάσεων του κλώνου DNA. Επιπλέον, το ένζυμο πολυμεράσης RNA βοηθά στο σχηματισμό του νέου κλώνου σχηματίζοντας τους δεσμούς σακχάρου-φωσφορικού. Εφόσον ο νεοσχηματισμένος κλώνος αποτελείται από ριβονουκλεοτίδια, είναι ένας κλώνος RNA και αυτός ο κλώνος δίνει την ακολουθία βάσης στο επόμενο βήμα της πρωτεϊνικής σύνθεσης ή της έκφρασης γονιδίου. Ως εκ τούτου, αναφέρεται ως κλώνος αγγελιαφόρου RNA (mRNA). Ωστόσο, μετά τον προσδιορισμό της αλληλουχίας των αζωτούχων βάσεων, η αλληλουχία στο mRNA είναι η ίδια με την αλληλουχία DNA, εκτός από τις βάσεις θυμίνης που αντικαθίστανται από βάση ουρακίλης. Στο τέλος της μεταγραφής, σχηματίζεται ένας κλώνος mRNA που μοιάζει με το αντίστοιχο γονίδιο ενδιαφέροντος στον κλώνο DNA.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αντιγραφής DNA και μεταγραφής;
• Η αντιγραφή του DNA δημιουργεί δύο ταυτόσημους κλώνους DNA με τον αρχικό κλώνο, ενώ ένας κλώνος mRNA σχηματίζεται σύμφωνα με τη βασική αλληλουχία ενός γονιδίου του κλώνου DNA στη μεταγραφή.
• Η αντιγραφή του DNA περιλαμβάνει τρία κύρια ένζυμα, αλλά η μεταγραφή περιλαμβάνει μόνο ένα ένζυμο.
• Τα δεοξυριβονουκλεοτίδια εμπλέκονται στην αντιγραφή του DNA, αλλά τα ριβονουκλεοτίδια εμπλέκονται στη μεταγραφή.
• Η αντιγραφή του DNA είναι μια ολόκληρη διαδικασία ενώ η μεταγραφή είναι μέρος μιας διαδικασίας.
