Սպիտակուցների սինթեզ ընդդեմ ԴՆԹ-ի վերարտադրության
Սպիտակուցներն ու ԴՆԹ-ն ապահովում են Երկրի վրա կյանքը պահպանելու ամենահիմնական դասավորությունը: Փաստորեն, սպիտակուցները որոշում են օրգանիզմների ձևն ու գործառույթները, մինչդեռ ԴՆԹ-ն պահպանում է դրա համար անհրաժեշտ տեղեկատվությունը: Այսպիսով, սպիտակուցի և ԴՆԹ-ի վերարտադրության սինթեզը կարելի է հասկանալ որպես չափազանց կարևոր գործընթացներ, որոնք տեղի են ունենում կենդանի բջիջներում: Այս երկու գործընթացներն էլ սկսվում են նուկլեինաթթվի շղթայի նուկլեոտիդային հաջորդականությունից, բայց դրանք տարբեր ուղիներ են: Երկու գործընթացների կարևոր քայլերը բացատրվում են, և դրանց միջև եղած տարբերությունները քննարկվում են այս հոդվածում:
Սպիտակուցների սինթեզ
Սպիտակուցների սինթեզը կենսաբանական գործընթաց է, որը տեղի է ունենում օրգանիզմների բջիջների ներսում երեք հիմնական քայլերով, որոնք հայտնի են որպես Տառադարձում, ՌՆԹ-ի մշակում և թարգմանություն: Տրանսկրիպցիայի փուլում ԴՆԹ-ի շղթայի գենի նուկլեոտիդային հաջորդականությունը տառադարձվում է ՌՆԹ-ի: Այս առաջին քայլը շատ նման է ԴՆԹ-ի վերարտադրությանը, բացառությամբ, որ արդյունքը սպիտակուցի սինթեզում ՌՆԹ-ի շղթա է: ԴՆԹ-ի շղթան, որը ապամոնտաժվում է ԴՆԹ հելիկազի ֆերմենտով, ՌՆԹ պոլիմերազը կցվում է գենի սկզբի կոնկրետ տեղում, որը հայտնի է որպես պրոմոտոր, և ՌՆԹ շղթան սինթեզվում է գենի երկայնքով: Այս նոր ձևավորված ՌՆԹ շղթան հայտնի է որպես սուրհանդակ ՌՆԹ (mRNA):
MRNA շղթան նուկլեոտիդային հաջորդականությունը տանում է դեպի ռիբոսոմներ՝ ՌՆԹ-ի մշակման համար: Հատուկ tRNA (փոխանցող ՌՆԹ) մոլեկուլները կճանաչեն համապատասխան ամինաթթուները ցիտոպլազմում: Դրանից հետո tRNA մոլեկուլները կցվում են կոնկրետ ամինաթթուներին: Յուրաքանչյուր tRNA մոլեկուլում կա երեք նուկլեոտիդների հաջորդականություն:Ռիբոսոմը ցիտոպլազմայում կցվում է mRNA շղթային, և հայտնաբերվում է մեկնարկային կոդոնը (պրոմոտորը): mRNA հաջորդականության համապատասխան նուկլեոտիդներով tRNA մոլեկուլները տեղափոխվում են ռիբոսոմի մեծ ենթամիավոր։ Երբ tRNA մոլեկուլները գալիս են դեպի ռիբոսոմ, համապատասխան ամինաթթուն կապվում է հաջորդական ամինաթթվի հետ պեպտիդային կապի միջոցով: Այս վերջին քայլը հայտնի է որպես թարգմանություն. իսկապես, հենց այստեղ է տեղի ունենում սպիտակուցի իրական սինթեզը:
Սպիտակուցի ձևը որոշվում է շղթայի ամինաթթուների տարբեր տեսակների միջոցով, որոնք կցված էին tRNA մոլեկուլներին, բայց tRNA-ն հատուկ է mRNA հաջորդականությանը: Այսպիսով, պարզ է, որ սպիտակուցի մոլեկուլները պատկերում են ԴՆԹ-ի մոլեկուլում պահվող տեղեկատվությունը: Այնուամենայնիվ, սպիտակուցի սինթեզը կարող է սկսվել նաև ՌՆԹ-ի շղթայից:
ԴՆԹ-ի վերարտադրություն
ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը մեկից երկու նույնական ԴՆԹ շղթաներ արտադրելու գործընթաց է, որը ներառում է մի շարք գործընթացներ:Այս բոլոր գործընթացները տեղի են ունենում բջջային ցիկլի կամ բջիջների բաժանման միջֆազի S փուլում: Դա էներգիա սպառող գործընթաց է, և հիմնականում երեք հիմնական ֆերմենտներ, որոնք հայտնի են որպես ԴՆԹ հելիկազան, ԴՆԹ պոլիմերազ և ԴՆԹ լիգազ, ներգրավված են այս գործընթացի կարգավորման մեջ: Նախ, ԴՆԹ հելիկազան ապամոնտաժում է ԴՆԹ-ի շղթայի կրկնակի պարուրաձև կառուցվածքը՝ կոտրելով ջրածնային կապերը հակառակ շղթաների ազոտային հիմքերի միջև։ Այս ապամոնտաժումը սկսվում է ԴՆԹ-ի շղթայի ծայրից և ոչ թե մեջտեղից: Հետևաբար, ԴՆԹ հելիկազան կարող է դիտվել որպես սահմանափակող էկզոնուկլեազ:
Միաշղթա ԴՆԹ-ի ազոտային հիմքերը մերկացնելուց հետո համապատասխան դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդները դասավորվում են ըստ բազային հաջորդականության և համապատասխան ջրածնային կապերը ձևավորվում են ԴՆԹ պոլիմերազային ֆերմենտի միջոցով: Այս կոնկրետ գործընթացը տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի երկու շղթաների վրա: Ի վերջո, ֆոսֆոդիստերային կապերը ձևավորվում են հաջորդական նուկլեոտիդների միջև՝ ԴՆԹ-ի շղթան ավարտելու համար՝ օգտագործելով ԴՆԹ լիգազի ֆերմենտը:Այս բոլոր քայլերի վերջում ԴՆԹ-ի երկու նույնական շղթաներ են ձևավորվում միայն մեկ մայր ԴՆԹ շղթայից:
Տարբերությունը սպիտակուցի սինթեզի և ԴՆԹ-ի վերարտադրության միջև
| Սպիտակուցների սինթեզ | ԴՆԹ-ի վերարտադրություն |
| Վերջնական արդյունքը սպիտակուց է | Վերջնական արդյունքը ԴՆԹ շղթա է |
| ՌՆԹ-ն ներգրավված է գործընթացում | Միայն ԴՆԹ-ն ներգրավված է գործընթացում |
| Սա կարող է սկսվել ԴՆԹ-ից կամ ՌՆԹ-ից | Սա սկսվել է միայն ԴՆԹ-ից |
| Ձևավորվել է նոր սպիտակուցային շղթա | Ձևավորվել է ԴՆԹ-ի նոր շղթա |
| Ներառված է երեք հիմնական քայլ | Սա խիստ հոմանիշ է այդ երեք հիմնական քայլերից առաջինի համար |
| Տեղի է ունենում միջուկում, միտոքոնդրիում և ցիտոպլազմում | Տեղի է ունենում միայն միջուկում, բայց երբեմն նաև միտոքոնդրիայում, ինչպես նաև |
