Kluczowa różnica – synteza DNA vs RNA
Synteza DNA to proces syntezy dwuniciowego DNA poprzez replikację semikonserwatywną przy użyciu enzymów. Synteza RNA to proces syntezy RNA poprzez proces transkrypcji przy użyciu metody enzymatycznej. Kluczową różnicą między syntezą DNA i RNA jest rodzaj enzymu użytego w procesie. W syntezie DNA polimeraza DNA jest głównym stosowanym enzymem, podczas gdy w syntezie RNA stosuje się polimerazę RNA.
Co to jest synteza DNA?
Synteza DNA, znana również jako replikacja DNA, to proces, w którym nowy dwuniciowy DNA jest syntetyzowany przy użyciu macierzystej matrycy DNA. Replikacja DNA odbywa się w jądrze eukariontów. Jest znany jako pół-konserwatywna metoda replikacji, ponieważ wytwarza jedną kopię oryginalnej nici i jedną kopię nowej nici. Replikacja DNA jest zarządzana przez enzym zwany polimerazą DNA. Replikacja rozpoczyna się od rozwinięcia dwuniciowego rodzicielskiego DNA za pomocą helikazy DNA.
DNA polimeraza działa w kierunku 5’ do 3’ dla syntezy nowej nici. Enzym ten wymaga grupy 3’OH, aby dodać nowe nukleotydy podczas replikacji. Ponadto polimeraza DNA wymaga krótkiego startera RNA do zainicjowania replikacji, ponieważ sama nie może zainicjować replikacji. Pasmo, które jest syntetyzowane w kierunku od 5’ do 3’ jest znane jako nić wiodąca i może być syntetyzowane w sposób ciągły.
Rysunek 01: Synteza DNA
Nowa nić, która biegnie od kierunku 3’ do 5’, nie może być syntetyzowana w sposób ciągły, ponieważ nie ma wolnego końca 3’. Dlatego za pomocą wielu krótkich oligomerów (starterów) syntetyzowane są krótkie nici nowego DNA. Te krótkie nici są znane jako fragmenty Okazaki. Te fragmenty Okazaki są później ligowane przy użyciu ligazy DNA. To pasmo jest znane jako pasmo opóźnione. Pod koniec procesu powstaje nowy dwuniciowy DNA podobny do DNA macierzystego.
Co to jest synteza RNA?
Synteza RNA to proces, w którym jednoniciowy RNA jest syntetyzowany za pomocą dwuniciowego DNA. W centralnym dogmacie życia nazywa się to transkrypcją. Transkrypcja eukariontów odbywa się w jądrze. Kluczowym enzymem używanym w transkrypcji lub syntezie RNA jest polimeraza RNA. Transkrypcja odbywa się również w kierunku 5’ do 3’.
Rysunek 02: Transkrypcja
Polimeraza RNA identyfikuje nić matrycy macierzystego DNA poprzez wiązanie się z miejscami promotora nici DNA. Miejsca promotora różnią się w zależności od układu komórkowego organizmu (eukariotyczny lub prokariotyczny). Gdy promotor zostanie zidentyfikowany przez polimerazę RNA, rozpoczyna transkrypcję w miejscu inicjacji transkrypcji. Polimeraza RNA dodaje nukleotydy do wolnego końca 3' i nie wymaga matrycy do zainicjowania transkrypcji. Najpierw tworzy się hybryda DNA:RNA, która później znika, a po zakończeniu syntezy RNA zsyntetyzowana nić jest wysyłana do cytoplazmy komórki w celu syntezy (translacji).
Jakie są podobieństwa między syntezą DNA i RNA?
- Zarówno synteza DNA, jak i RNA jest katalizowana przez enzymy.
- Oba mają miejsce w jądrze eukariontów i cytoplazmie prokariontów.
- Oba są regulowane przez czas i warunki pH.
- Zarówno synteza DNA, jak i RNA ma trzy główne fazy: inicjację, elongację i zakończenie
- Oba są dwoma ważnymi etapami centralnego dogmatu życia.
- Oba występują w kierunku od 5’ do 3’.
Jaka jest różnica między syntezą DNA i RNA?
Synteza DNA kontra RNA |
|
| Synteza DNA to proces syntezy nowego dwuniciowego DNA, który jest identyczną kopią jednej oryginalnej cząsteczki DNA. | Synteza RNA to proces syntezy cząsteczki RNA, która jest kopią określonego segmentu nici DNA |
| Faza cyklu komórkowego | |
| Replikacja DNA następuje podczas fazy S interfazy. | Transkrypcja zachodzi podczas faz G1 i G2 w interfazie. |
| Tworzenie fragmentów Okazaki | |
| Fragmenty Okazaki powstają podczas syntezy DNA. | Fragmenty Okazaki nie są wytwarzane podczas syntezy RNA. |
| Wymagania dotyczące podkładów | |
| Do syntezy DNA wymagane są startery. | Podkłady nie są wymagane do syntezy RNA. |
| Zaangażowany enzym | |
| Polimeraza DNA, helikaza, topoizomeraza i ligaza to enzymy zaangażowane w syntezę DNA. | Polimeraza RNA jest głównym enzymem zaangażowanym w transkrypcję. |
| Synonimy | |
| Synteza DNA jest również znana jako replikacja DNA. | Synteza RNA jest również znana jako transkrypcja. |
| Materiał wyjściowy (szablon) | |
| Oba dwuniciowe macierzyste DNA są używane jako matryce w syntezie DNA. | Jedna nić DNA jest używana jako matryca podczas transkrypcji. |
| Liczba wyprodukowanych pasm | |
| Synteza DNA daje dwie nowe nici DNA. | Synteza RNA daje tylko jedną nić RNA. |
| Rozpoczęcie procesu | |
| Synteza DNA rozpoczyna się na początku replikacji. | Synteza RNA rozpoczyna się w regionie promotora. |
| Regiony promotora | |
| Region promotora nie jest zaangażowany w syntezę DNA. | Region promotora jest niezbędny do syntezy RNA. |
Podsumowanie – Synteza DNA kontra RNA
Replikacja i transkrypcja to dwa główne procesy syntezy DNA i RNA. Synteza lub replikacja DNA odbywa się przez rozwijanie dwuniciowych nici, a obie nici prowadzą do wytworzenia potomnego dwuniciowego DNA. Proces ten obejmował głównie polimerazę DNA wraz z innymi enzymami. Synteza RNA wykorzystuje jedną nić DNA do syntezy RNA przy użyciu polimerazy RNA. Oba mają miejsce w kierunku 5’ do 3’.
