Replicatie wordt verwerkt in de kern en omvat het kopiëren van het genetische materiaal zodat de nieuwe dochtercel die aldus wordt gevormd de identieke kopieën bevat als hun oudercellen. Terwijl transcriptie wordt verwerkt in het cytoplasma waar een segment van DNA wordt getranscribeerd in RNA. Zowel het proces vindt plaats in de cel.
De stroom van biologische informatie van DNA naar RNA en vervolgens synthese van eiwitten wordt beschouwd als het 'centrale dogma van het leven '. Deze omvatten de drie belangrijkste processen die replicatie, transcriptie en vertaling zijn. Replicatie is het proces waarbij het eigen genetische materiaal wordt gekopieerd naar nog twee identieke kopieën, zodat de vergelijkbare informatie mogelijk verder wordt overgedragen naar de nieuwe dochtercellen.
Transcriptie omvat de omzetting van DNA in RNA, het is nuttig bij genexpressie van het geselecteerde DNA-segment. Vertaling wordt gezegd als de laatste stap waar eiwitvorming plaatsvindt. Hieronder bespreken we het belangrijke verschil tussen replicatie en transcriptie en het daarbij betrokken proces.
Vergelijkingstabel
| Basis voor vergelijking | Replicatie | Transcriptie |
|---|---|---|
| Definitie | Replicatie is de duplicatie van strengen van deoxyribonucleïnezuren (DNA), die twee dochterstrengen geeft en elke streng bevat de helft van het oorspronkelijke DNA. | Transcriptie is de vorming van slechts één identiek ribonucleïnezuur (RNA) uit het dubbelstrengs DNA, wat betekent dat transcriptie het proces is na replicatie. |
| Beginsel | De belangrijkste functie van replicatie is om de hele set van het genoom voor de volgende generatie te behouden. | De belangrijkste functie van transcriptie is het maken van RNA-kopieën van de genen en hier worden de genen tot expressie gebracht van het gerepliceerde DNA. |
| In welke fase komt het voor | Het komt voor in de S-fase van de celcyclus. | Het komt voor in G1 en G2 fasen van de celcyclus. |
| Enzymen betrokken | DNA-helicase, DNA-polymerase-enzymen, gyrase (eukaryoten). | RNA-polymerase, transcriptase. |
| Het bestaat uit | Het afwikkelen en splitsen van het hele DNA-molecuul (chromosoom). | Het afwikkelen en splitsen van alleen die genen, die getranscribeerd moeten worden. |
| Ook het kopiëren van het hele genoom. | Slechts enkele geselecteerde genen kopiëren. | |
| Er is een waterstofbinding tussen de gerepliceerde DNA-streng en de matrijsstreng. | Getranscribeerde RNA-strengen worden gescheiden van de DNA-sjabloonstreng. | |
| Producten worden na hun functie niet afgebroken. | Producten gaan achteruit nadat hun functie is voltooid. | |
| De site van proces | Product blijft in de kern. | Product beweegt van de kern naar het cytoplasma. |
| Primer vereiste | Vereist RNA-primer. | Geen primer vereist. |
| Benodigd materiaal | Deoxyribonucleoside-trifosfaat zoals dATP, dTTP, dCTP, dGTP dient als grondstof. | Ribonucleoside-trifosfaat zoals ATP, CTP, GTP, UTP dienen als grondstoffen. |
| Eindresultaat | Het resulteert in de vorming van twee dubbelstrengs DNA-moleculen uit één DNA-molecuul en zo ontstaan de twee nieuwe identieke dochtercellen. | Het resulteert in de vorming van RNA-molecuul uit een sectie van één streng die tRNA, rRNA, mRNA en niet-coderend RNA (zoals microRNA) omvat. |
Definitie van replicatie
DNA is een macromolecuul dat genetische informatie van de ene generatie naar de volgende generatie draagt. DNA kan worden beschouwd als reservebank van genetische informatie . Het is verantwoordelijk voor het behoud van de identiteit van de soort gedurende meerdere jaren.
Tijdens het celdelingsproces, wanneer de cel zich in twee identieke dochtercellen splitst, wordt ook de genetische informatie van de oudercel overgedragen. We kunnen dus zeggen dat replicatie een proces is waarbij DNA zichzelf kopieert en identieke dochtermoleculen van DNA produceert.
Het replicatieproces is anders bij prokaryoten en bij eukaryoten. Hoewel het de weinige veel voorkomende stappen omvat, zoals de oorsprong van replicatie, is het de plaats waar de replicatie begint, op deze plaats raakt het enzym gehecht en wikkelt het de dubbele spiraalvormige structuur af tot een enkele en toegankelijke vorm, ondersteund door het enzym DNA-helicase .
De ene streng wordt de leidende (continue of voorwaartse streng) streng genoemd, terwijl de andere een achterblijvende (discontinue of retrograde) streng wordt genoemd. Deze afwikkeling legt de ongepaarde bases bloot om als sjabloon te dienen voor de vorming van nieuwe strengen. De uiteinden van de strengen hebben hun naam als 5 ′ en 3 ′ en het replicatieproces begint van 5 ′ naar 3 ′ richtingen, gelijktijdig op beide strengen.
Er wordt gezegd dat bij prokaryoten de synthese van DNA semi-discontinu is . De primer (een klein segment van RNA) wordt toegevoegd en gaat uiteindelijk over tot de toevoeging van nucleotiden, die het complementaire basenpaar vormen met de ongepaarde basis.
Het enzym genaamd DNA-polymerase helpt bij de vorming van dit samenstel. Ook is het replicatiepatroon in prokaryoten en in eukaryoten hetzelfde, dat wil zeggen het semi-conservatieve type, waarbij de helft van het oorspronkelijke DNA wordt geconserveerd en de andere nieuw gevormd DNA is. Dit bewijs voor semi-conservatieve DNA-replicatie werd geleverd door Meselson en Stahl (1958).
Nu is het verschil tussen het proces van de twee te wijten aan de complexiteit van de cellen waar eukaryoten complexer zijn en daarom hebben ze meerdere replicatieoorsprongen, terwijl prokaryoten een enkele replicatieoorsprong hebben. Replicatie is ook unidirectioneel bij eukaryoten, wat bidirectioneel is bij prokaryoten.
Enzymen zoals DNA-polymerase zijn slechts twee in prokaryoten, terwijl het in eukaryoten vier tot vijf is zoals (α, β, γ, δ, ε). De snelheid van replicatie is bij prokaryoten veel sneller dan bij eukaryoten. Het DNA in prokaryoten is cirkelvormig en heeft geen uiteinden om te synthetiseren. Het proces van korte replicatie in prokaryoten gaat continu door, terwijl de DNA-replicatie van de eukaryoten in de S-fase van de celcyclus wordt voltooid.
Het proces wordt met hoge precisie uitgevoerd, zodat de genetische informatie correct van generatie op generatie kan worden overgedragen. Proeflezingsactiviteit wordt ook gedaan door DNA-polymerase III, dat de hechting van de nucleotiden aan het juiste basenpaar controleert. DNA-polymerase corrigeert de fouten van elke verkeerde combinatie tussen de basenparing van de complementaire basen.
Definitie van transcriptie
Het tussenproduct van DNA is RNA, waarbij de genen na replicatie tot expressie worden gebracht. Dus het wordt de plaats van expressie van de genetische informatie genoemd. In dit proces werkt een van de twee na replicatie gevormde strengen als een sjabloon (niet-coderende streng of sense-streng) en een andere als antisense (coderende streng of antisense-streng). Het bijna hele proces is hetzelfde bij zowel prokaryoten als bij eukaryoten, maar er zijn enkele fundamentele verschillen tussen beide.
Het hele DNA-molecuul komt niet tot expressie in transcriptie, maar een geselecteerd deel van het DNA wordt alleen gesynthetiseerd als RNA. De reden hiervoor is onbekend, maar er wordt gezegd dat dit te wijten kan zijn aan de interne signalering.
Het product dat bij transcriptie wordt gevormd, wordt primair transcript genoemd, omdat deze inactief zijn . Dus om ze functioneel actief te maken ondergaan ze bepaalde soorten veranderingen zoals splicing, base modificaties, terminale toevoegingen, etc. Deze staan bekend als posttranscriptionele modificaties .
Enkele van de overeenkomsten tussen het transcriptieproces van prokaryoten en eukaryoten zijn zoals in het soort DNA dat fungeert als sjabloon voor het proces, de chemische samenstelling (basenparen) is hetzelfde, RNA-polymerase speelt een belangrijke rol in beide groepen.
Hoewel het verschil in het proces ligt, dat eenvoudig is in prokaryoten en veel gecompliceerd is in eukaryoten. In prokaryoten produceert slechts één type RNA-polymerase alle drie de soorten RNA (mRNA, tRNA, rRNA), terwijl in eukaryoten verschillende soorten RNA verschillende soorten RNA-achtig produceren, type I produceert rRNA, type II is mRNA en type III voor tRNA en 5S rRNA .
Afgezien hiervan zijn er andere verschillen, zoals in initiatieplaats, Rho-factor, promotorregio, eindpunt, de aanwezigheid van introns, post-transcriptionele modificaties, enz.
Hoewel in veel virussen het genetische materiaal ook door RNA wordt vastgehouden en het de mogelijkheid heeft om andere cellulaire functies zoals DNA uit te voeren. Maar het is chemisch gevonden dat DNA stabieler is dan RNA, daarom heeft DNA alleen de voorkeur als geschikter macromolecuul voor het opslaan van de genetische informatie met lange levensuur.
Belangrijkste verschillen tussen replicatie en transcriptie
- Replicatie is de duplicatie van strengen van deoxyribonucleïnezuren (DNA), die twee dochterstrengen geeft en elke streng bevat de helft van de oorspronkelijke dubbele DNA-helix; Transcriptie is de vorming van slechts één identiek ribonucleïnezuur (RNA) uit het dubbelstrengs DNA, wat betekent dat transcriptie het replicatieproces is.
- De belangrijkste functie van replicatie is het onderhouden en verzenden van de volledige set van het genoom voor de volgende generatie; Terwijl transcriptiewerk is om RNA-kopieën te maken en waar de genen tot expressie worden gebracht van het gerepliceerde DNA.
- Replicatie vindt plaats in de S-fase van de celcyclus, terwijl transcriptie plaatsvindt in de G1- en G2-fasen van de celcyclus.
- Enzymen die bij replicatie betrokken zijn, zijn DNA-helicase, DNA-polymerase, gyrase (in eukaryoten) en bij transcriptie- RNA-polymerase speelt Transcriptase een belangrijke rol.
- Het proces van replicatie en transcriptie omvat:
- Het afwikkelen en splitsen van het hele DNA-molecuul (chromosoom), terwijl transcriptie het afwikkelen en splitsen van alleen die genen omvat, die getranscribeerd moeten worden.
- Het proces houdt zich bezig met het kopiëren van het hele genoom, terwijl transcriptie slechts het kopiëren van enkele geselecteerde genen is.
- Er is een waterstofbinding tussen de gerepliceerde DNA-streng en de templatestreng, terwijl de getranscribeerde RNA-strengen gescheiden worden van de DNA-templatestreng.
- Producten worden niet afgebroken na hun functie, maar in het transcriptieproces worden producten afgebroken nadat hun functie is voltooid.
- De plaats van het replicatieproces blijft in de kern, maar tijdens het proces beweegt het product van de kern naar het cytoplasma.
- Vereist RNA-primer in het replicatieproces, er is geen vereiste van primer
- Deoxyribonucleoside trifosfaat zoals dATP, dTTP, dCTP, dGTP dienen als grondstof voor replicatie, Ribonucleoside trifosfaat zoals ATP, CTP, GTP, UTP dienen als grondstof bij transcriptie.
- Replicatie resulteert in de vorming van twee dubbelstrengs DNA-moleculen uit één DNA-molecuul en leidt zo tot de twee nieuwe identieke dochtercellen, terwijl transcriptie resulteert in de vorming van RNA-moleculen uit een sectie van één streng die tRNA, rRNA, mRNA en niet-coderend RNA (zoals microRNA).
Conclusie
Uit het bovenstaande artikel kunnen we zeggen dat celdeling een vitaal en essentieel proces is voor het groeien van alle levende wezens. Voorafgaand aan celdeling is het belangrijkste proces genaamd replicatie van het DNA betrokken. In dit proces wordt het genetische materiaal verdeeld en is het klaar om het verder over te dragen naar de nieuwe dochtercellen.
Terwijl transcriptie de vorming van RNA omvat. Dit twee proces omvat enzymen zoals helicase, DNA-polymerase, RNA-polymerase, primase, transcriptase. We kunnen dus precies zeggen dat DNA ervoor zorgt dat RNA en RNA eiwitten maken, wat het centrale dogma is van alle soorten leven.
