ความแตกต่างที่สำคัญ – การสังเคราะห์ DNA กับ RNA
การสังเคราะห์ DNA เป็นกระบวนการสังเคราะห์ DNA ที่มีเกลียวคู่ผ่านการจำลองแบบกึ่งอนุรักษ์นิยมโดยใช้เอ็นไซม์ การสังเคราะห์อาร์เอ็นเอเป็นกระบวนการของการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอผ่านกระบวนการถอดรหัสโดยใช้วิธีการที่อาศัยเอนไซม์เป็นสื่อกลาง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการสังเคราะห์ DNA และ RNA คือประเภทของเอนไซม์ที่ใช้สำหรับกระบวนการ ในการสังเคราะห์ดีเอ็นเอนั้น DNA polymerase เป็นเอ็นไซม์หลักที่ใช้ ในขณะที่ในการสังเคราะห์ RNA นั้น RNA polymerase ถูกใช้
การสังเคราะห์ DNA คืออะไร
การสังเคราะห์ DNA หรือที่เรียกว่าการจำลองแบบ DNA เป็นกระบวนการที่ DNA แบบสายคู่ใหม่ถูกสังเคราะห์โดยการใช้แม่แบบ DNA หลักการจำลองแบบดีเอ็นเอเกิดขึ้นในนิวเคลียสของยูคาริโอต เป็นที่รู้จักกันในชื่อวิธีการจำลองแบบกึ่งอนุรักษ์นิยม เนื่องจากมันสร้างสำเนาของเกลียวต้นฉบับหนึ่งชุดและสำเนาของสายใหม่หนึ่งชุด การจำลองแบบของ DNA นั้นควบคุมโดยเอนไซม์ที่เรียกว่า DNA polymerase การจำลองแบบเริ่มต้นด้วยการคลายตัวของ DNA แม่แบบสายคู่ด้วยความช่วยเหลือของ DNA helicase
DNA polymerase ทำงานในทิศทาง 5’ ถึง 3’ สำหรับการสังเคราะห์เส้นใยใหม่ เอนไซม์นี้ต้องการกลุ่ม 3'OH เพื่อเพิ่มนิวคลีโอไทด์ใหม่ในระหว่างการจำลองแบบ นอกจากนี้ DNA polymerase ยังต้องการไพรเมอร์ RNA แบบสั้นเพื่อเริ่มการจำลองแบบเนื่องจากไม่สามารถเริ่มต้นการจำลองแบบได้ด้วยตัวเอง เส้นใยที่สังเคราะห์ในทิศทาง 5 ถึง 3 เรียกว่าเส้นใยนำและสามารถสังเคราะห์ได้อย่างต่อเนื่อง
รูปที่ 01: การสังเคราะห์ดีเอ็นเอ
เกลียวใหม่ที่วิ่งจากทิศทาง 3’ ถึง 5’ ไม่สามารถสังเคราะห์ได้อย่างต่อเนื่องเนื่องจากไม่มีปลาย 3’ อิสระ ดังนั้นด้วยความช่วยเหลือของโอลิโกเมอร์สั้นจำนวนมาก (ไพรเมอร์) สายสั้นของดีเอ็นเอใหม่จึงถูกสังเคราะห์ขึ้น เส้นสั้นเหล่านี้เรียกว่าเศษโอกาซากิ ชิ้นส่วน Okazaki เหล่านี้ถูกผูกมัดในภายหลังโดยใช้ DNA ligase เกลียวนี้เรียกว่าเกลียวที่ล้าหลัง ในตอนท้ายของกระบวนการ จะสร้าง DNA แบบสองสายใหม่ที่คล้ายกับ DNA ของพ่อแม่
การสังเคราะห์ RNA คืออะไร
การสังเคราะห์อาร์เอ็นเอเป็นกระบวนการที่อาร์เอ็นเอสายเดี่ยวถูกสังเคราะห์ด้วยความช่วยเหลือของดีเอ็นเอสายคู่ ในหลักคำสอนแห่งชีวิต สิ่งนี้เรียกว่าการถอดความ การถอดความของยูคาริโอตเกิดขึ้นในนิวเคลียส เอ็นไซม์หลักที่ใช้ในการถอดรหัสหรือสังเคราะห์อาร์เอ็นเอคืออาร์เอ็นเอโพลีเมอเรส การถอดความยังเกิดขึ้นในทิศทาง 5’ ถึง 3’
รูปที่ 02: การถอดเสียง
RNA polymerase ระบุสายแม่แบบของ DNA แม่โดยผูกกับไซต์โปรโมเตอร์ของสาย DNA ไซต์โปรโมเตอร์แตกต่างกันไปตามระบบเซลล์ของสิ่งมีชีวิต (ยูคาริโอตหรือโปรคาริโอต) เมื่อโปรโมเตอร์ถูกระบุโดย RNA polymerase มันจะเริ่มการถอดรหัสที่ไซต์เริ่มต้นการถอดรหัส RNA polymerase เพิ่มนิวคลีโอไทด์ไปที่ปลายอิสระ 3’ และไม่ต้องการเทมเพลตเพื่อเริ่มการถอดรหัส ขั้นแรกให้ DNA: RNA hybrid ถูกสร้างขึ้นซึ่งต่อมาหายไปและเมื่อสิ้นสุดการสังเคราะห์ RNA สายที่สังเคราะห์จะถูกส่งไปยังเซลล์ไซโตพลาสซึมเพื่อการสังเคราะห์โปรตีน (การแปล)
ความคล้ายคลึงกันระหว่างการสังเคราะห์ DNA และ RNA คืออะไร
- ทั้งการสังเคราะห์ DNA และ RNA นั้นถูกเร่งโดยเอนไซม์
- ทั้งสองเกิดขึ้นในนิวเคลียสของยูคาริโอตและไซโตพลาสซึมของโปรคาริโอต
- ทั้งสองถูกควบคุมโดยเวลาและสภาวะ pH
- ทั้งการสังเคราะห์ DNA และ RNA มีสามขั้นตอนหลัก: การเริ่มต้น การยืดตัว และการสิ้นสุด
- ทั้งสองเป็นขั้นตอนสำคัญสองขั้นตอนในหลักคำสอนแห่งชีวิต
- ทั้งสองเกิดขึ้นในทิศทางที่ 5’ ถึง 3’
การสังเคราะห์ DNA และ RNA แตกต่างกันอย่างไร
การสังเคราะห์ DNA กับ RNA |
|
| การสังเคราะห์ DNA เป็นกระบวนการสังเคราะห์ DNA สายคู่ใหม่ ซึ่งเป็นสำเนาที่เหมือนกันของโมเลกุล DNA ดั้งเดิมเพียงตัวเดียว | การสังเคราะห์อาร์เอ็นเอเป็นกระบวนการสังเคราะห์โมเลกุลอาร์เอ็นเอ ซึ่งเป็นสำเนาของส่วนเฉพาะของสายดีเอ็นเอ |
| เฟสวัฏจักรเซลล์ | |
| การจำลองดีเอ็นเอเกิดขึ้นระหว่างเฟส S ของเฟส | การถอดเสียงเกิดขึ้นระหว่างเฟส G1 และ G2 ของเฟส |
| การก่อตัวของชิ้นส่วน Okazaki | |
| ชิ้นส่วนของโอกาซากิก่อตัวขึ้นในระหว่างการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ | ชิ้นส่วน Okazaki ไม่ได้ผลิตขึ้นในระหว่างการสังเคราะห์ RNA |
| ความต้องการของไพรเมอร์ | |
| ไพรเมอร์จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ | ไม่จำเป็นต้องใช้ไพรเมอร์สำหรับการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอ |
| เอนไซม์ที่เกี่ยวข้อง | |
| DNA polymerase, helicase, topoisomerase และ ligase เป็นเอ็นไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ DNA | RNA polymerase เป็นเอนไซม์หลักที่เกี่ยวข้องกับการถอดรหัส |
| คำพ้องความหมาย | |
| การสังเคราะห์ดีเอ็นเอเรียกอีกอย่างว่าการจำลองดีเอ็นเอ | การสังเคราะห์ RNA เรียกอีกอย่างว่าการถอดเสียง |
| สื่อเริ่มต้น (แม่แบบ) | |
| ดีเอ็นเอแม่สายคู่ทั้งสองถูกใช้เป็นแม่แบบในการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ | DNA หนึ่งเส้นถูกใช้เป็นแม่แบบระหว่างการถอดเสียง |
| จำนวนเส้นที่ผลิต | |
| การสังเคราะห์ DNA ทำให้เกิด DNA ใหม่สองสาย | การสังเคราะห์อาร์เอ็นเอให้อาร์เอ็นเอเพียงสายเดียว |
| เริ่มดำเนินการ | |
| การสังเคราะห์ดีเอ็นเอเริ่มต้นที่ต้นกำเนิดของการจำลองแบบ | การสังเคราะห์ RNA เริ่มต้นที่ภูมิภาคโปรโมเตอร์ |
| ภูมิภาคโปรโมเตอร์ | |
| พื้นที่โปรโมเตอร์ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ | พื้นที่โปรโมเตอร์จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอ |
สรุป – การสังเคราะห์ DNA กับ RNA
การจำลองและการถอดเสียงเป็นกระบวนการหลักสองกระบวนการที่ DNA และ RNA ถูกสังเคราะห์ การสังเคราะห์หรือการจำลองแบบของ DNA เกิดขึ้นโดยการคลายเกลียวคู่และทั้งสองเส้นส่งผลให้เกิด DNA แบบสองเกลียวของลูกสาว กระบวนการนี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับ DNA polymerase ร่วมกับเอนไซม์อื่นๆ การสังเคราะห์ RNA ใช้สาย DNA หนึ่งเส้นเพื่อสังเคราะห์ RNA โดยใช้ RNA polymerase ทั้งสองเกิดขึ้นในทิศทางที่ 5' ถึง 3'
