Replikation vs. Transkription

Die Zellteilung ist für das Wachstum eines Organismus wesentlich, aber wenn sich eine Zelle teilt, muss sie die DNA in ihrem Genom replizieren, damit die beiden Tochterzellen die gleiche genetische Information wie ihre Eltern haben. DNA bietet einen einfachen Mechanismus für die Replikation. Bei der Transkription oder RNA-Synthese werden die Codons eines Gens durch RNA-Polymerase in Messenger-RNA kopiert.

Im Gegensatz zur DNA-Replikation führt die Transkription in allen Fällen, in denen Thymin (T) in einem DNA-Komplement aufgetreten wäre, zu einem RNA-Komplement, das Uracil (U) enthält.

Vergleichstabelle

Vergleichstabelle Replikation versus Transkription
Reproduzieren Transkription
ZweckDer Zweck der Replikation besteht darin, das gesamte Genom für die nächste Generation zu erhalten.Der Zweck der Transkription besteht darin, RNA-Kopien einzelner Gene zu erstellen, die die Zelle in der Biochemie verwenden kann.
DefinitionDie DNA-Replikation ist die Replikation eines DNA-Strangs in zwei Tochterstränge. Jeder Tochterstrang enthält die Hälfte der ursprünglichen DNA-Doppelhelix.Verwendet die Gene als Matrizen, um verschiedene funktionelle Formen von RNA zu produzieren
ProdukteAus einem DNA-Strang werden 2 Tochterstränge.mRNA, tRNA, rRNA und nicht-kodierende RNA (wie microRNA)
ProduktverarbeitungIn Eukaryoten binden komplementäre Basenpaarnukleotide an den Sense- oder Antisense-Strang. Diese werden dann durch DNA-Helix mit Phosphodiesterbindungen verbunden, um einen vollständigen Strang zu erzeugen.Eine 5'-Kappe wird hinzugefügt, ein 3'-Poly-A-Schwanz wird hinzugefügt und Introns werden herausgespleißt.
BasenpaarungDa es 4 Basen in 3-Buchstaben-Kombinationen gibt, gibt es 64 mögliche Codons (43 Kombinationen).Die RNA-Transkription folgt den Basenpaarungsregeln. Das Enzym bildet den komplementären Strang, indem es die richtige Base durch komplementäre Basenpaarung findet und an den ursprünglichen Strang bindet.
CodonsDiese codieren die zwanzig Standardaminosäuren, was den meisten Aminosäuren mehr als ein mögliches Codon ergibt. Es gibt auch drei "Stop" - oder "Nonsense" -Codons, die das Ende der Codierungsregion anzeigen; Dies sind die UAA-, UAG- und UGA-Codons.DNA-Polymerasen können einen DNA-Strang nur in 5'- bis 3'-Richtung verlängern. Verschiedene Mechanismen werden verwendet, um die antiparallelen Stränge der Doppelhelix zu kopieren. Auf diese Weise bestimmt die Basis auf dem alten Strang, welche Basis auf dem neuen Strang erscheint.
ErgebnisBei der Replikation sind das Endergebnis zwei Tochterzellen.Während der Transkription ist das Endergebnis ein RNA-Molekül.
ProduktReplikation ist die Verdoppelung von zwei DNA-Strängen.Transkription ist die Bildung von einzelner, identischer RNA aus der zweisträngigen DNA.
EnzymeDie zwei Stränge werden getrennt und dann wird die komplementäre DNA-Sequenz jedes Strangs durch ein Enzym namens DNA-Polymerase wiederhergestellt.Bei der Transkription werden die Codons eines Gens durch RNA-Polymerase in Messenger-RNA kopiert. Diese RNA-Kopie wird dann von einem Ribosom decodiert, das die RNA-Sequenz durch Basenpaarung der Messenger-RNA liest, um RNA zu übertragen, die Aminosäuren trägt.
Enzyme erforderlichDNA Helicase, DNA Polymerase.Transkriptase (Typ der DNA-Helicase), RNA-Polymerase.

Video, das die Unterschiede erklärt

Die DNA-Replikation und der mRNA-Transkriptionsprozess werden im folgenden Video erläutert. Beachten Sie, dass bei der Erläuterung der DNA-Replikation auch der Mutationsprozess berührt wird.

Wie die DNA-Replikation funktioniert

Dieses YouTube-Video zeigt, wie DNA zur Komprimierung gewickelt und gefaltet wird und wie sie von biochemischen Miniaturmaschinen am Fließband repliziert wird. Während dies ein großartiges Video ist, um das gesamte System und den kontinuierlichen Prozess der DNA-Replikation zu verstehen, zeigt das folgende Video jeden Schritt des Prozesses detaillierter:

Der erste Schritt bei der DNA-Replikation besteht darin, dass die DNA-Doppelhelix durch ein Enzym namens Helikase in zwei Einzelstränge abgewickelt wird. Wie in diesem Video erläutert, wird einer dieser Stränge (als "führender Strang" bezeichnet) kontinuierlich in "Vorwärts" -Richtung repliziert, während der andere Strang ("nacheilender Strang") in Stücken in entgegengesetzter Richtung repliziert werden muss. In beiden Fällen umfasst der Prozess der Replikation jedes DNA-Strangs ein Enzym namens Primase, das einen „Primer“ an den Strang bindet, der die Stelle markiert, an der die Replikation beginnen soll, und ein anderes Enzym namens DNA-Polymerase, das am Primer bindet und sich entlang des DNA-Strangs bewegt Hinzufügen neuer „Buchstaben“ (Basen C, G, A, T), um die neue Doppelhelix zu vervollständigen.

Da die beiden Stränge in der Doppelhelix in entgegengesetzte Richtungen verlaufen, arbeiten die Polymerasen auf den beiden Strängen unterschiedlich. Auf einem Strang - dem „führenden Strang“ - kann sich die Polymerase kontinuierlich bewegen und eine Spur neuer doppelsträngiger DNA hinterlassen.

Koordination zwischen den führenden und nacheilenden Strängen, die repliziert werden

Es wurde angenommen, dass die Replikation der führenden und nacheilenden Stränge irgendwie koordiniert ist, da es ohne eine solche Koordination Abschnitte einzelsträngiger DNA geben würde, die anfällig für Schäden und unerwünschte Mutationen sind.

Untersuchungen von UC Davis haben jedoch kürzlich ergeben, dass es tatsächlich keine solche Koordination gibt. Stattdessen vergleichen sie den Vorgang mit dem Fahren auf einer Autobahn im Verkehr. Der zweispurige Verkehr scheint zu bestimmten Zeiten während der Fahrt langsamer oder schneller zu werden, aber Autos auf beiden Fahrspuren würden am Ende ungefähr zur gleichen Zeit das Ziel erreichen. In ähnlicher Weise ist der DNA-Replikationsprozess voll von vorübergehenden Stopps, Neustarts und insgesamt variabler Geschwindigkeit.

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