Replicatie versus transcriptie
Share
Celdeling is essentieel voor een organisme om te groeien, maar als een cel deelt, moet het kopiëren het DNA in zijn genoom zodat de twee dochtercellen dezelfde genetische informatie hebben als hun ouder. DNA biedt een eenvoudig mechanisme voor replicatie. In transcriptie, of RNA-synthese, de codons van een gen worden gekopieerd in boodschapper-RNA door RNA-polymerase.
In tegenstelling tot DNA-replicatie resulteert transcriptie in een RNA-complement dat uracil (U) omvat in alle gevallen waarin thymine (T) zou zijn opgetreden in een DNA-complement.
Vergelijkingstabel
| kopiëren | Transcriptie | |
|---|---|---|
| Doel | Het doel van replicatie is om het volledige genoom te behouden voor de volgende generatie. | Het doel van transcriptie is om RNA-kopieën te maken van individuele genen die de cel kan gebruiken in de biochemie. |
| Definitie | DNA-replicatie is de replicatie van een DNA-streng in twee dochterstrengen, waarbij elke dochterstreng de helft van de oorspronkelijke dubbele DNA-helix bevat. | Gebruikt de genen als sjablonen om verschillende functionele vormen van RNA te produceren |
| producten | Eén streng DNA wordt 2 dochterstrengen. | mRNA, tRNA, rRNA en niet-coderend RNA (zoals microRNA) |
| Productverwerking | In eukaryoten binden complementaire basenpaarnucleotiden aan de sense- of antisense-streng. Ze worden dan verbonden met fosfodiesterbindingen door DNA-helix om een complete streng te vormen. | Een 5'-dop wordt toegevoegd, een 3'-poly-A-staart wordt toegevoegd en introns worden uitgesplitst. |
| Base Pairing | Omdat er 4 basen zijn in 3-lettercombinaties, zijn er 64 mogelijke codons (43 combinaties). | RNA-transcriptie volgt basispaarregels. Het enzym maakt de complementaire streng door de juiste base te vinden door middel van complementaire basenparing en deze te binden op de oorspronkelijke streng. |
| codon | Deze coderen voor de twintig standaard aminozuren, waardoor de meeste aminozuren meer dan één mogelijk codon bevatten. Er zijn ook drie 'stop' of 'nonsense' codons die het einde van de coderende regio aangeven; dit zijn de UAA-, UAG- en UGA-codons. | DNA-polymerasen kunnen alleen een DNA-streng in een 5 'naar 3' richting verlengen, verschillende mechanismen worden gebruikt om de antiparallel-strengen van de dubbele helix te kopiëren. Op deze manier dicteert de basis op de oude streng welke basis op de nieuwe streng verschijnt. |
| Resultaat | In replicatie is het eindresultaat twee dochtercellen. | Tijdens de transcriptie is het eindresultaat een RNA-molecuul. |
| Artikel | Replicatie is de duplicatie van twee strengen DNA. | Transcriptie is de vorming van enkelvoudig, identiek RNA van het tweestrengige DNA. |
| enzymen | De twee strengen worden gescheiden en vervolgens wordt de complementaire DNA-sequentie van elk streng opnieuw aangemaakt door een enzym dat DNA-polymerase wordt genoemd. | Bij transcriptie worden de codons van een gen gekopieerd in boodschapper-RNA door RNA-polymerase. Deze RNA-kopie wordt dan gedecodeerd door een ribosoom dat de RNA-sequentie leest door basenparen van het boodschapper-RNA om RNA over te dragen, dat aminozuren draagt. |
| Enzymen vereist | DNA-helicase, DNA-polymerase. | Transcriptase (type DNA-helicase), RNA-polymerase. |
Inhoud: Replicatie versus transcriptie
- 1 Video die de verschillen verklaart
- 2 Hoe DNA-replicatie werkt
- 2.1 Coördinatie tussen de leidende en achterblijvende strengen die worden gerepliceerd
- 3 referenties
Video die de verschillen verklaart
De DNA-replicatie en het mRNA-transcriptieproces worden in de volgende video uitgelegd. Merk op dat het bij het uitleggen van DNA-replicatie ook betrekking heeft op het proces van mutatie.
Hoe DNA-replicatie werkt
Deze YouTube-video laat zien hoe DNA wordt opgerold en gevouwen voor compressie en ook hoe het wordt gerepliceerd op assemblagelijn door miniatuur biochemische machines. Hoewel dat een geweldige video is om het volledige systeem en het continue proces van DNA-replicatie te begrijpen, toont de volgende video elke stap van het proces in meer detail:
De eerste stap in de DNA-replicatie is dat de dubbele DNA-helix wordt afgewikkeld in twee afzonderlijke strengen door een enzym dat helicase wordt genoemd. Zoals uitgelegd in deze video, wordt een van deze strengen (de "leidende streng" genoemd) continu gerepliceerd in de "voorwaartse" richting terwijl de andere streng ("achterblijvende draad") in delen in de tegenovergestelde richting moet worden gerepliceerd. Hoe dan ook, het proces van het repliceren van elke DNA-streng omvat een enzym genaamd primase dat een "primer" aan de streng hecht die de plek markeert waar de replicatie zou moeten beginnen, en een ander enzym genaamd DNA-polymerase dat hecht aan de primer en langs de DNA-streng beweegt nieuwe "letters" toevoegen (basen C, G, A, T) om de nieuwe dubbele helix te voltooien.
Omdat de twee strengen in de dubbele helix in tegenovergestelde richtingen lopen, werken de polymerasen anders op de twee strengen. Op één streng - de "leidende streng" - kan het polymerase continu bewegen, waardoor een spoor van nieuw dubbelstrengs DNA achterblijft.
Coördinatie tussen de leidende en achterblijvende strengen die worden gerepliceerd
Men geloofde dat de replicatie van de leidende en achterblijvende strengen op de een of andere manier gecoördineerd is, omdat bij afwezigheid van een dergelijke coördinatie er stukken enkelstrengig DNA zouden zijn die kwetsbaar zijn voor schade en ongewenste mutaties..
Maar UC Davis-onderzoeken hebben onlangs ontdekt dat er in feite geen dergelijke coördinatie is. In plaats daarvan vergelijken ze het proces met het rijden op een snelweg in het verkeer. Verkeer op twee rijstroken lijkt op bepaalde tijden tijdens de reis langzamer of sneller te gaan, maar auto's in beide rijstroken zouden op hetzelfde tijdstip op hetzelfde tijdstip de bestemming bereiken. Evenzo zit het DNA-replicatieproces vol met tijdelijke stops, herstarts en de algehele variabele snelheid.
Referenties
- Close-upweergave van DNA-replicatie geeft verrassingen - UC Davis
- Innerlijk leven van de cel - YouTube
- Animaties van Unseeable Biology - TED talk op YouTube
- DNA-replicatie - MIT OpenCourseware video
- Lagging-strand-replicatie vormt het mutationele landschap van het genoom - Natuur
