Die Replikation wird innerhalb des Kerns verarbeitet und beinhaltet das Kopieren des genetischen Materials, so dass die so gebildete neue Tochterzelle die identischen Kopien wie ihre Elternzellen enthält. Während die Transkription im Zytoplasma verarbeitet wird, wird ein DNA-Segment in RNA transkribiert. Beide Prozesse finden innerhalb der Zelle statt.
Der Fluss biologischer Informationen von DNA zu RNA und dann die Synthese von Proteinen wird als "zentrales Dogma des Lebens " angesehen. Hierbei handelt es sich um die drei Hauptprozesse Replikation, Transkription und Translation. Bei der Replikation werden die eigenen genetischen Materialien in zwei weitere identische Kopien dupliziert, sodass die ähnlichen Informationen möglicherweise weiter auf die neuen Tochterzellen übertragen werden.
Die Transkription beinhaltet die Umwandlung von DNA in RNA . Sie ist hilfreich bei der Genexpression des ausgewählten DNA-Segments. Die Translation wird als letzter Schritt bezeichnet, in dem die Proteinbildung stattfindet. Im Folgenden werden wir den wichtigen Unterschied zwischen Replikation und Transkription und den damit verbundenen Prozess diskutieren.
Vergleichstabelle
| Vergleichsbasis | Reproduzieren | Transkription |
|---|---|---|
| Definition | Replikation ist die Verdoppelung von Strängen von Desoxyribonukleinsäuren (DNA), die zwei Tochterstränge ergibt und jeder Strang die Hälfte der ursprünglichen DNA enthält. | Transkription ist die Bildung von nur einer identischen Ribonukleinsäure (RNA) aus der doppelsträngigen DNA, was bedeutet, dass die Transkription der Prozess nach der Replikation ist. |
| Prinzip | Die Hauptfunktion der Replikation besteht darin, den gesamten Satz des Genoms für die nächste Generation aufrechtzuerhalten. | Die Hauptfunktion der Transkription besteht darin, RNA-Kopien der eigenen Gene anzufertigen, und hier werden die Gene der replizierten DNA exprimiert. |
| In welcher Phase tritt es auf | Es tritt in der S-Phase des Zellzyklus auf. | Es tritt in den Phasen G1 und G2 des Zellzyklus auf. |
| Beteiligte Enzyme | DNA-Helikase, DNA-Polymeraseenzyme, Gyrase (Eukaryoten). | RNA-Polymerase, Transkriptase. |
| Es umfaßt | Das Abwickeln und Aufspalten des gesamten DNA-Moleküls (Chromosom). | Das Abwickeln und Aufspalten nur der Gene, die transkribiert werden sollen. |
| Auch Kopieren des gesamten Genoms. | Nur wenige ausgewählte Gene kopieren. | |
| Es gibt eine Wasserstoffbindung zwischen dem replizierten DNA-Strang und dem Matrizenstrang. | Transkribierte RNA-Stränge werden von ihrem DNA-Matrizenstrang getrennt. | |
| Produkte werden nach ihrer Funktion nicht abgebaut. | Produkte werden nach Abschluss ihrer Funktion beeinträchtigt. | |
| Der Ort des Prozesses | Produkt bleibt im Kern. | Das Produkt bewegt sich vom Zellkern zum Zytoplasma. |
| Grundierungsanforderung | Benötigt RNA-Primer. | Keine Grundierung erforderlich. |
| Erforderliches Material | Desoxyribonukleosidtriphosphat wie dATP, dTTP, dCTP, dGTP dient als Rohmaterial. | Ribonukleosidtriphosphat wie ATP, CTP, GTP, UTP dienen als Rohstoffe. |
| Endergebnis | Es führt zur Bildung von zwei doppelsträngigen DNA-Molekülen aus einem DNA-Molekül und damit zu den beiden neuen identischen Tochterzellen. | Es führt zur Bildung eines RNA-Moleküls aus einem Abschnitt eines Strangs, der tRNA, rRNA, mRNA und nicht-kodierende RNA (wie microRNA) enthält. |
Definition der Replikation
DNA ist ein Makromolekül, das genetische Informationen von einer Generation zur nächsten trägt. DNA kann als Reservebank für genetische Informationen angesehen werden . Es ist dafür verantwortlich , die Identität der Art über mehrere Jahre zu bewahren .
Wenn sich die Zelle bei der Zellteilung in zwei identische Tochterzellen teilt, überträgt sie auch die genetische Information von der Elternzelle. Wir können also sagen, dass die Replikation ein Prozess ist, bei dem sich die DNA selbst kopiert und identische Tochtermoleküle der DNA produziert.
Der Replikationsprozess ist bei Prokaryoten und Eukaryoten unterschiedlich. Obwohl es sich um die wenigen üblichen Schritte wie den Replikationsursprung handelt, ist es die Stelle, an der die Replikation beginnt. An dieser Stelle wird das Enzym gebunden und die Doppelhelixstruktur in eine einfache und zugängliche Form abgewickelt, die vom Enzym DNA-Helikase unterstützt wird .
Der eine Strang wird als führender (kontinuierlicher oder vorwärts gerichteter) Strang bezeichnet, während der andere als nacheilender (diskontinuierlicher oder retrograder) Strang bezeichnet wird. Dieses Abwickeln legt die ungepaarten Basen frei, um als Vorlage für die Bildung neuer Stränge zu dienen. Die Strangenden haben ihren Namen als 5 'und 3', und der Replikationsprozess beginnt von 5 'bis 3' Richtungen gleichzeitig auf beiden Strängen.
Es wird gesagt, dass bei Prokaryoten die Synthese von DNA halbdiskontinuierlich ist . Der Primer (ein kleines Segment der RNA) wird hinzugefügt, wobei schließlich Nukleotide hinzugefügt werden, die das komplementäre Basenpaar mit der ungepaarten Base darstellen.
Das Enzym namens DNA-Polymerase hilft bei der Bildung dieser Anordnung. Auch das Replikationsmuster in Prokaryoten und in Eukaryoten ist das gleiche, dh der halbkonservative Typ, bei dem die Hälfte der ursprünglichen DNA konserviert und die andere neu gebildete DNA ist. Dieser Beweis für eine halbkonservative DNA-Replikation wurde von Meselson und Stahl (1958) gegeben.
Der Unterschied zwischen dem Prozess der beiden ist nun auf die Komplexität der Zellen zurückzuführen, in denen Eukaryoten komplexer sind und daher mehrere Replikationsursprünge haben, während Prokaryoten einen einzigen Replikationsursprung haben. Außerdem ist die Replikation bei Eukaryoten unidirektional, bei Prokaryoten bidirektional .
Enzyme wie die DNA-Polymerase sind in Prokaryoten nur zwei, während sie in Eukaryoten vier bis fünf wie (α, β, γ, δ, ε) sind. Die Replikationsrate ist bei Prokaryoten viel schneller als bei Eukaryoten. Die DNA in Prokaryoten ist zirkulär und hat keine zu synthetisierenden Enden. Der Prozess der kurzen Replikation in Prokaryoten geht kontinuierlich weiter, während die DNA-Replikation der Eukaryoten in der S-Phase des Zellzyklus abgeschlossen wird.
Der Prozess wird mit hoher Wiedergabetreue ausgeführt, damit die genetische Information von einer Generation zur nächsten korrekt übertragen werden kann. Die Korrekturleseaktivität wird auch von der DNA-Polymerase III durchgeführt, die die Bindung der Nukleotide an das richtige Basenpaar überprüft. Die DNA-Polymerase korrigiert die Fehler einer Fehlpaarung zwischen der Basenpaarung der komplementären Basen.
Definition der Transkription
Das Zwischenprodukt der DNA ist RNA, wobei die Gene nach der Replikation exprimiert werden. Man nennt es also den Ort der Expression der genetischen Information. In diesem Prozess arbeitet einer der beiden nach der Replikation gebildeten Stränge als Matrize (nichtkodierender Strang oder Sense-Strang) und ein anderer als Antisense (kodierender Strang oder Antisense-Strang). Der fast gesamte Prozess ist sowohl bei Prokaryoten als auch bei Eukaryoten gleich, es gibt jedoch einige grundlegende Unterschiede zwischen ihnen.
Das gesamte DNA-Molekül wird nicht in der Transkription exprimiert, sondern ein ausgewählter Teil der DNA wird nur als RNA synthetisiert. Der Grund dafür ist unbekannt, aber es wird gesagt, dass es an der internen Signalisierung liegen könnte.
Das bei der Transkription gebildete Produkt wird als Primärtranskript bezeichnet, da diese inaktiv sind . Um sie funktionsfähig zu machen, unterliegen sie bestimmten Änderungen wie Spleißen, Basismodifikationen, terminalen Additionen usw. Diese werden als posttranskriptionelle Modifikationen bezeichnet .
Einige der Ähnlichkeiten zwischen dem Prokaryoten- und dem Eukaryoten-Transkriptionsprozess ähneln denen, bei denen DNA als Vorlage für den Prozess fungiert, die chemische Zusammensetzung (Basenpaare) gleich ist und die RNA-Polymerase in beiden Gruppen eine wichtige Rolle spielt.
Während der Unterschied in dem Prozess liegt, der bei Prokaryoten einfach und bei Eukaryoten sehr komplex ist. In Prokaryoten produziert nur eine Art von RNA-Polymerase alle drei Arten von RNA (mRNA, tRNA, rRNA), während in Eukaryoten verschiedene Arten von RNA verschiedene Arten von RNA produzieren. Typ I produziert rRNA, Typ II ist mRNA und Typ III für tRNA und 5S rRNA .
Abgesehen davon gibt es andere Unterschiede wie Initiationsstelle, Rho-Faktor, Promotorregion, Terminationspunkt, Vorhandensein von Introns, posttranskriptionelle Modifikationen usw.
Obwohl in vielen Viren das genetische Material auch in der RNA enthalten ist und die Fähigkeit besitzt, andere zelluläre Funktionen wie DNA auszuführen. Es wurde jedoch chemisch festgestellt, dass DNA stabiler als RNA ist, weshalb DNA nur als geeigneteres Makromolekül für die Speicherung der genetischen Information über eine lange Lebensdauer bevorzugt wird.
Hauptunterschiede zwischen Replikation und Transkription
- Replikation ist die Verdoppelung von Strängen von Desoxyribonukleinsäuren (DNA), die zwei Tochterstränge ergibt und jeder Strang die Hälfte der ursprünglichen DNA-Doppelhelix enthält; Die Transkription ist die Bildung von nur einer identischen Ribonukleinsäure (RNA) aus der doppelsträngigen DNA, was bedeutet, dass die Transkription der Replikationsprozess ist.
- Die Hauptfunktion der Replikation besteht darin, die Kopie des gesamten Genomsatzes für die nächste Generation zu verwalten und zu senden. Während der Transkriptionsarbeit werden RNA-Kopien angefertigt und wo die Gene der replizierten DNA exprimiert werden.
- Die Replikation erfolgt in der S-Phase des Zellzyklus, während die Transkription in der G1- und G2-Phase des Zellzyklus erfolgt.
- An der Replikation beteiligte Enzyme sind DNA-Helikase, DNA-Polymerase, Gyrase (in Eukaryoten) und bei der Transkriptions- RNA-Polymerase spielt die Transkriptase eine wichtige Rolle.
- Der Replikations- und Transkriptionsprozess umfasst:
- Das Abwickeln und Aufspalten des gesamten DNA-Moleküls (Chromosom), während bei der Transkription nur die Gene abgewickelt und gespalten werden, die transkribiert werden sollen.
- Der Prozess umfasst das Kopieren des gesamten Genoms, während bei der Transkription nur wenige ausgewählte Gene kopiert werden.
- Es gibt eine Wasserstoffbindung zwischen dem replizierten DNA-Strang und dem Matrizenstrang, während transkribierte RNA-Stränge von seinem DNA-Matrizenstrang getrennt werden.
- Produkte werden nach ihrer Funktion nicht abgebaut, aber im Transkriptionsprozess werden Produkte nach Abschluss ihrer Funktion abgebaut .
- Der Ort des Replikationsprozesses verbleibt im Kern, aber während des Prozesses bewegt sich das Produkt vom Kern zum Zytoplasma.
- Benötigt RNA-Primer im Replikationsprozess, es ist kein Primer erforderlich
- Desoxyribonukleosidtriphosphat wie dATP, dTTP, dCTP, dGTP dienen als Rohmaterial bei der Replikation, Ribonukleosidtriphosphat wie ATP, CTP, GTP, UTP dienen als Rohstoffe bei der Transkription.
- Die Replikation führt zur Bildung von zwei doppelsträngigen DNA-Molekülen aus einem DNA-Molekül und damit zur Bildung der beiden neuen identischen Tochterzellen, während die Transkription zur Bildung von RNA-Molekülen aus einem Abschnitt eines Strangs führt, der tRNA, rRNA, mRNA und enthält nichtkodierende RNA (wie microRNA).
Fazit
Aus dem obigen Artikel können wir sagen, dass die Zellteilung ein lebenswichtiger und wesentlicher Prozess für das Wachstum aller Lebewesen ist. Vor der Zellteilung beinhaltet der wichtigste Prozess als Replikation der DNA bezeichnet. In diesem Prozess teilt sich das genetische Material und ist bereit, es weiter auf die neuen Tochterzellen zu übertragen.
Während der Transkription wird RNA gebildet. Diese beiden Prozesse beinhalten die Enzyme wie Helikase, DNA-Polymerase, RNA-Polymerase, Primase, Transkriptase. Genau genommen können wir sagen, dass DNA RNA und RNA Protein macht, was das zentrale Dogma aller Arten von Leben ist.
