ความแตกต่างระหว่างการจำลองแบบและการถอดความ

• 2020

การจำลองแบบ ถูกประมวลผลภายในนิวเคลียสและเกี่ยวข้องกับการคัดลอกสารพันธุกรรมเพื่อให้เซลล์ลูกใหม่มีรูปแบบเหมือนสำเนาเหมือนกับเซลล์แม่ ในขณะที่ การถอดความ ถูกประมวลผลในไซโตพลาสซึมซึ่งส่วนของ DNA ถูกถ่ายลงใน RNA ทั้งกระบวนการเกิดขึ้นภายในเซลล์

การไหลของข้อมูลทางชีวภาพจาก DNA ไปยัง RNA และการสังเคราะห์โปรตีนถือเป็น 'ความเชื่อหลักของชีวิต ' กระบวนการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการหลักสามกระบวนการซึ่ง ได้แก่ การจำลองแบบการถอดความและการแปล การทำสำเนาเป็นกระบวนการของการ ทำสำเนา สารพันธุกรรมของตัวเองลงในสำเนาที่เหมือนกันอีกสองชุดเพื่อให้ข้อมูลที่คล้ายกันอาจได้รับการถ่ายโอนไปยังเซลล์ลูกสาวใหม่เพิ่มเติม

การถอดความเกี่ยวข้องกับการ แปลง DNA เป็น RNA ซึ่งมีประโยชน์ในการแสดงออกของยีนในส่วนที่เลือกของ DNA การแปล กล่าวว่าเป็นขั้นตอนสุดท้ายที่การก่อตัวของโปรตีนจะเกิดขึ้น ด้านล่างเราจะพูดถึงความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการจำลองแบบและการถอดความและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง

แผนภูมิเปรียบเทียบ

ความหมายของการจำลองแบบ

DNA เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรมตั้งแต่รุ่นหนึ่งจนถึงรุ่นต่อไป DNA ถือได้ว่าเป็น แหล่งสำรอง ข้อมูล พันธุกรรม มันมีหน้าที่ใน การรักษาเอกลักษณ์ ของสายพันธุ์ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา

ในกระบวนการแบ่งเซลล์เมื่อเซลล์แบ่งออกเป็นเซลล์ลูกสาวที่เหมือนกันสองเซลล์ก็จะถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมจากเซลล์แม่ ดังนั้นเราสามารถพูดได้ว่าการจำลองแบบเป็นกระบวนการที่ DNA คัดลอกตัวเองและผลิตโมเลกุลลูกสาวที่เหมือนกันของ DNA

กระบวนการของ การจำลองจะแตกต่างกัน ใน prokaryotes และใน eukaryotes แม้ว่ามันจะเกี่ยวข้องกับขั้นตอนทั่วไปไม่กี่ขั้นตอนเช่นที่ มาของการจำลอง มันเป็นเว็บไซต์ที่เริ่มต้นการจำลองที่เว็บไซต์นี้จะได้รับเอนไซม์ที่แนบมาและผ่อนคลายโครงสร้างเกลียวคู่เป็นรูปแบบเดียวและสามารถเข้าถึงได้ช่วยโดยเอนไซม์ ดีเอ็นเอ helicase

หนึ่งสาระจะเรียกว่า นำ (สาระต่อเนื่องหรือส่งต่อ) สาระในขณะที่อีกหนึ่งเรียกว่า ล้าหลัง (ไม่ต่อเนื่องหรือถอยหลังเข้าคลอง) สาระ การคลี่คลายนี้จะทำให้ฐานที่ไม่ได้จับคู่เพื่อทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับการสร้างเส้นใหม่ ปลายเกลียวมีชื่อเป็น 5 ′และ 3′ และกระบวนการของการจำลองเริ่มต้นจาก 5 ′ถึง 3′ ทิศทางพร้อมกันบนทั้งสองเส้น

ว่ากันว่าในการสังเคราะห์โปรคาริโอตของ DNA นั้น ไม่ต่อเนื่อง ไพรเมอร์ (ส่วนเล็ก ๆ ของ RNA) จะถูกเพิ่มเข้าไปในที่สุดก็ดำเนินการต่อไปเพื่อเพิ่มนิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นคู่ฐานเสริมที่มีฐานที่ไม่มีคู่

เอนไซม์ที่เรียกว่า DNA polymerase ช่วยในการสร้างชุดประกอบนี้ ยิ่งไปกว่านั้นรูปแบบของการจำลองแบบใน prokaryotes และ eukaryotes นั้นเป็นแบบกึ่งอนุรักษ์นิยมซึ่งครึ่งหนึ่งของ DNA ดั้งเดิมได้รับการอนุรักษ์และอีกอันคือ DNA ที่เพิ่งเกิดใหม่ หลักฐานสำหรับการจำลองดีเอ็นเอกึ่งอนุรักษ์นิยมนี้ได้รับโดย Meselson และ Stahl (1958)

ตอนนี้ความ แตกต่าง ระหว่างกระบวนการของทั้งสองนั้นเกิดจากความซับซ้อนของเซลล์ที่ยูคาริโอตมีความซับซ้อนมากขึ้นและด้วยเหตุนี้พวกมันมีต้นกำเนิดของการจำลองหลายครั้งในขณะที่โปรคาริโอตมีต้นกำเนิดของการจำลองแบบเดียว นอกจากนี้การจำลองแบบเป็น แบบทิศทางเดียว ในยูคาริโอตซึ่งเป็น แบบสองทิศทาง ในโปรคาริโอต

เอนไซม์เช่น DNA polymerase นั้นมีอยู่เพียงสองในจำนวนโปรคาริโอตในขณะที่ยูคาริโอตนั้นจะเป็นสี่ถึงห้าเช่น (α, β, γ, δ, ε) อัตราการจำลองแบบได้เร็วขึ้นมากใน prokaryotes กว่ายูคาริโอต DNA ในโปรคาริโอตนั้นเป็นแบบวงกลมและยังไม่สิ้นสุดในการสังเคราะห์ กระบวนการของการจำลองแบบสั้น ๆ ใน prokaryotes ดำเนินไปอย่างต่อเนื่องในขณะที่การจำลองดีเอ็นเอของยูคาริโอตนั้นจะเสร็จสมบูรณ์ใน S-phase ของวัฏจักรเซลล์

กระบวนการนี้ดำเนินการด้วย ความเที่ยงตรงสูง เพื่อให้ข้อมูลทางพันธุกรรมอาจได้รับการถ่ายโอนอย่างถูกต้องจากรุ่นสู่รุ่น กิจกรรมการ พิสูจน์อักษร นั้นทำโดย DNA polymerase III ซึ่งตรวจสอบการแนบของนิวคลีโอไทด์กับคู่เบสที่ถูกต้อง DNA polymerase จะแก้ไขข้อผิดพลาดที่ไม่ตรงกันที่พบระหว่างการจับคู่ฐานของฐานเสริม

ความหมายของการถอดความ

ผลิตภัณฑ์ระดับกลาง ของ DNA คือ RNA ซึ่งยีนจะแสดงออกมาหลังจากการจำลองแบบ ดังนั้นจึงเรียกว่าเป็นที่ ตั้งของการแสดงออก ของข้อมูลทางพันธุกรรม ในกระบวนการนี้หนึ่งในสองเส้นที่เกิดขึ้นหลังจากการจำลองแบบทำงานเป็น เทมเพลต (strand ที่ไม่มีการเข้ารหัสหรือความรู้สึกที่ strand) และอีกอันเป็น antisense (การเข้ารหัส strand หรือ antisense strand) กระบวนการเกือบทั้งหมดนั้นเหมือนกันทั้งในโปรคาริโอตและยูคาริโอต แต่ก็มีความแตกต่างพื้นฐานอยู่บ้าง

โมเลกุลทั้งหมดของ DNA ไม่ได้แสดงในการถอดความ แต่บางส่วนของ DNA ที่ถูกเลือกจะถูกสังเคราะห์เป็น RNA เท่านั้น สาเหตุของเรื่องนี้ไม่เป็นที่รู้จัก แต่มีการกล่าวกันว่าอาจเป็นเพราะสัญญาณภายใน

ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นในการถอดความหมายถึง การถอดเสียงหลัก เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ ไม่ได้ใช้งาน ดังนั้นเพื่อให้สามารถใช้งานได้จริงพวกมันจะได้รับ การดัดแปลง บางอย่างเช่นการประกบ, การดัดแปลงพื้นฐาน, การเพิ่มเทอร์มินัลเป็นต้นซึ่งเรียกว่า การดัดแปลงหลังการถอดเสียง

ความเหมือนกัน บางอย่างระหว่างโพรคาริโอตและกระบวนการถอดความยูคาริโอตนั้นเหมือนกันทั้งใน DNA แบบที่ทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับกระบวนการองค์ประกอบทางเคมี (คู่เบส) เหมือนกัน RNA โพลิเมอร์มีบทบาทสำคัญในทั้งสองกลุ่ม

ในขณะที่ความ แตกต่าง อยู่ในกระบวนการซึ่งง่ายในโปรคาริโอตและมันซับซ้อนมากในยูคาริโอต ในโปรคาริโอต RNA polymerase เพียงประเภทเดียวเท่านั้นที่สร้าง RNA ทั้งสามประเภท (mRNA, tRNA, rRNA) ในขณะที่ยูคาริโอตชนิดที่แตกต่างกันของ RNA ให้ประเภท RNA ที่แตกต่างกันประเภทที่สองคือ mRNA และ Type III สำหรับ tRNA และ 5S rRNA

นอกเหนือจากนี้ยังมีความแตกต่างอื่น ๆ เช่นในเว็บไซต์เริ่มต้นปัจจัย Rho, ภูมิภาคโปรโมเตอร์, จุดสิ้นสุด, การปรากฏตัวของ introns, การปรับเปลี่ยนโพสต์การถอดรหัส ฯลฯ

แม้ว่าในไวรัสหลายชนิดสารพันธุกรรมยังมีอยู่ในอาร์เอ็นเอและมีความสามารถในการทำหน้าที่ของเซลล์อื่นเช่น DNA แต่พบว่าสารเคมีนั้น DNA มีความเสถียรมากกว่า RNA ดังนั้น DNA จึงเป็นที่ต้องการของโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เหมาะสำหรับการเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมตลอดชีวิต

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการจำลองแบบและการถอดความ

1. การทำซ้ำคือการ ทำซ้ำ ของเส้นของกรด Deoxyribonucleic (DNA) ซึ่งให้สองสายลูกสาวและแต่ละเส้นมีครึ่งหนึ่งของดีเอ็นเอเกลียวคู่เดิม; การถอดความเป็นการ สร้าง กรด Ribonucleic (RNA) ที่เหมือนกันเพียงหนึ่งเดียวจาก DNA ที่มีเกลียวคู่ซึ่งหมายความว่าการถอดความเป็นกระบวนการของการจำลองแบบ
2. หน้าที่หลัก ของการทำซ้ำคือการรักษาและส่งสำเนาของจีโนมทั้งชุดสำหรับรุ่นต่อไป ในขณะที่ งานถอดความ คือการทำสำเนา RNA และที่ที่ยีนถูกแสดงออกของดีเอ็นเอที่จำลองแบบ
3. การจำลองเกิดขึ้นใน เฟส S ของวัฏจักรของเซลล์ในขณะที่การถอดความเกิดขึ้นใน เฟส วัฏจักรของเซลล์ G1 และ G2
4. เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องในการจำลองแบบคือ DNA helicase, DNA polymerase, gyrase (ในยูคาริโอต) และในการถอดรหัส RNA polymerase, Transcriptase มีบทบาทสำคัญ
5. กระบวนการจำลองแบบและการถอดความประกอบด้วย:
   • การ คลี่คลายและแยก โมเลกุล DNA ทั้งหมด (โครโมโซม) ในขณะที่การถอดความเกี่ยวข้องกับการคลายและแยกยีนเหล่านั้นเท่านั้นซึ่งจะต้องมีการถอดความ
   • กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการ คัดลอก จีโนมทั้งหมดในขณะที่ การถอดความ เป็นการคัดลอกยีนที่เลือกเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้น
   • มี พันธะไฮโดรเจน ระหว่างสายดีเอ็นเอที่จำลองแบบและสายแม่แบบในขณะที่สายอาร์เอ็นเอคัดลอกได้แยกออกจากสายดีเอ็นเอแม่แบบของมัน
   • ผลิตภัณฑ์ จะไม่ ลดลงหลังจากฟังก์ชั่นของพวกเขา แต่ในกระบวนการถอดความผลิตภัณฑ์จะ ลดลง หลังจากฟังก์ชั่นของพวกเขาเสร็จสมบูรณ์
6. ที่ ตั้งของกระบวนการ จำลองแบบยังคงอยู่ในนิวเคลียส แต่ในระหว่างกระบวนการผลิตภัณฑ์จะย้ายจากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึม
7. ต้องการ ไพรเมอร์ RNA ในกระบวนการเรพลิเคทไม่มีความต้องการไพรเมอร์
8. Deoxyribonucleoside triphosphate เช่น dATP, dTTP, dCTP, dGTP ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการจำลอง, Ribonucleoside triphosphate เช่น ATP, CTP, GTP, UTP ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการถอดรหัส
9. ผลการ จำลองแบบในการก่อตัวของโมเลกุลดีเอ็นเอสองเส้นคู่จากโมเลกุลดีเอ็นเอหนึ่งและทำให้เซลล์ลูกสาวที่เหมือนกันใหม่ทั้งสองในขณะที่ การถอดรหัส ผลลัพธ์ในการก่อตัวของโมเลกุล RNA จากส่วนหนึ่งของสาระซึ่งรวมถึง tRNA, rRNA, mRNA และ ไม่เข้ารหัส RNA (เช่น microRNA)

ข้อสรุป

จากบทความข้างต้นเราสามารถพูดได้ว่าการแบ่งเซลล์เป็นกระบวนการที่สำคัญและจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่จะเติบโต ก่อนการแบ่งเซลล์เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่สำคัญที่สุดที่เรียกว่าการจำลองแบบของ DNA ในกระบวนการนี้สารพันธุกรรมจะถูกแบ่งและพร้อมที่จะส่งต่อไปยังเซลล์ลูกใหม่

ในขณะที่การถอดความเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของ RNA กระบวนการทั้งสองนี้เกี่ยวข้องกับเอ็นไซม์เช่น helicase, DNA polymerase, RNA polymerase, primase, transcriptase ดังนั้นเราสามารถพูดได้อย่างชัดเจนว่า DNA ทำให้ RNA และ RNA สร้างโปรตีนซึ่งเป็นความเชื่อหลักของชีวิตทุกชนิด