การสังเคราะห์โปรตีนกับการจำลองดีเอ็นเอ
โปรตีนและดีเอ็นเอเป็นโครงร่างพื้นฐานที่สุดในการรักษาชีวิตบนโลก อันที่จริง โปรตีนกำหนดรูปร่างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตในขณะที่ DNA เก็บข้อมูลที่จำเป็นสำหรับสิ่งนั้น ดังนั้น การสังเคราะห์โปรตีนและการจำลองแบบ DNA จึงเข้าใจได้ว่าเป็นกระบวนการที่สำคัญอย่างยิ่งที่เกิดขึ้นในเซลล์ที่มีชีวิต กระบวนการทั้งสองนี้เริ่มต้นจากลำดับนิวคลีโอไทด์ของสายกรดนิวคลีอิก แต่เป็นวิถีทางที่แตกต่างกัน มีการอธิบายขั้นตอนสำคัญของกระบวนการทั้งสอง และความแตกต่างระหว่างกระบวนการดังกล่าวจะกล่าวถึงในบทความนี้
การสังเคราะห์โปรตีน
การสังเคราะห์โปรตีนเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตในสามขั้นตอนหลักที่เรียกว่าการถอดความ การประมวลผล RNA และการแปล ในขั้นตอนถอดรหัส ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนในสาย DNA จะถูกแปลงเป็น RNA ขั้นตอนแรกนี้มีความคล้ายคลึงกันอย่างมากกับการจำลองแบบ DNA ยกเว้นผลที่ได้คือสายบน RNA ในการสังเคราะห์โปรตีน สาย DNA ถูกแยกออกด้วยเอ็นไซม์ DNA helicase, RNA polymerase ติดอยู่ที่ตำแหน่งเฉพาะของจุดเริ่มต้นของยีนที่เรียกว่าโปรโมเตอร์ และ RNA strand จะถูกสังเคราะห์ตามยีน สาระ RNA ที่สร้างขึ้นใหม่นี้เรียกว่า RNA ของผู้ส่งสาร (mRNA)
สาย mRNA นำลำดับนิวคลีโอไทด์ไปยังไรโบโซมสำหรับการประมวลผลอาร์เอ็นเอ โมเลกุล tRNA จำเพาะ (transfer RNA) จะรับรู้ถึงกรดอะมิโนที่เกี่ยวข้องในไซโตพลาสซึม หลังจากนั้นโมเลกุล tRNA จะยึดติดกับกรดอะมิโนจำเพาะ ในแต่ละโมเลกุล tRNA มีลำดับของนิวคลีโอไทด์สามตัวไรโบโซมในไซโตพลาสซึมติดอยู่กับสาย mRNA และระบุ codon เริ่มต้น (โปรโมเตอร์) โมเลกุล tRNA ที่มีนิวคลีโอไทด์ที่สอดคล้องกันสำหรับลำดับ mRNA จะถูกย้ายไปยังหน่วยย่อยขนาดใหญ่ของไรโบโซม เมื่อโมเลกุล tRNA มาถึงไรโบโซม กรดอะมิโนที่สอดคล้องกันจะถูกจับกับกรดอะมิโนถัดไปในลำดับผ่านพันธะเปปไทด์ ขั้นตอนสุดท้ายนี้เรียกว่าการแปล นี่คือจุดกำเนิดของการสังเคราะห์โปรตีนที่แท้จริง
รูปร่างของโปรตีนถูกกำหนดผ่านกรดอะมิโนประเภทต่างๆ ในสายโซ่ซึ่งติดอยู่กับโมเลกุล tRNA แต่ tRNA นั้นจำเพาะต่อลำดับ mRNA ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่าโมเลกุลโปรตีนแสดงข้อมูลที่เก็บไว้ในโมเลกุลดีเอ็นเอ อย่างไรก็ตาม การสังเคราะห์โปรตีนสามารถเริ่มต้นจากสาย RNA ได้เช่นกัน
การจำลองดีเอ็นเอ
DNA replication เป็นกระบวนการสร้างสาย DNA ที่เหมือนกันสองเส้นจากเส้นเดียว และเกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆกระบวนการทั้งหมดเหล่านี้เกิดขึ้นในช่วง S ของ Interphase ของวัฏจักรเซลล์หรือการแบ่งเซลล์ เป็นกระบวนการที่สิ้นเปลืองพลังงานและโดยหลักสามเอนไซม์หลักที่เรียกว่า DNA helicase, DNA polymerase และ DNA ligase มีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมกระบวนการนี้ ประการแรก DNA helicase จะแยกโครงสร้างเกลียวคู่ของสาย DNA โดยการทำลายพันธะไฮโดรเจนระหว่างฐานไนโตรเจนของสายตรงข้าม การรื้อนี้เริ่มต้นจากปลายสาย DNA ไม่ใช่จากตรงกลาง ดังนั้น DNA helicase จึงถือได้ว่าเป็น exonuclease ที่มีข้อจำกัด
หลังจากเปิดเผยเบสไนโตรเจนของดีเอ็นเอสายเดี่ยว ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์ที่สอดคล้องกันจะถูกจัดเรียงตามลำดับเบส และพันธะไฮโดรเจนตามลำดับจะถูกสร้างขึ้นโดยเอนไซม์ดีเอ็นเอโพลีเมอเรส กระบวนการพิเศษนี้เกิดขึ้นบนสาย DNA ทั้งสองเส้น ในที่สุด พันธะฟอสโฟไดสเตอร์จะเกิดขึ้นระหว่างนิวคลีโอไทด์ที่ต่อเนื่องกัน เพื่อทำให้สายดีเอ็นเอสมบูรณ์โดยใช้เอ็นไซม์ DNA ligaseในตอนท้ายของขั้นตอนเหล่านี้ สาย DNA ที่เหมือนกันสองเส้นจะถูกสร้างขึ้นจากสาย DNA ของแม่เพียงเส้นเดียว
ความแตกต่างระหว่างการสังเคราะห์โปรตีนและการจำลองดีเอ็นเอ
| การสังเคราะห์โปรตีน | การจำลองดีเอ็นเอ |
| ผลลัพธ์สุดท้ายคือโปรตีน | ผลสุดท้ายคือสายดีเอ็นเอ |
| RNA มีส่วนร่วมในกระบวนการ | มีเพียง DNA เท่านั้นที่มีส่วนร่วมในกระบวนการ |
| เริ่มได้จาก DNA หรือ RNA | เริ่มต้นจาก DNA เท่านั้น |
| สร้างห่วงโซ่โปรตีนใหม่ | สาย DNA ใหม่ก่อตัวขึ้น |
| สามขั้นตอนหลักที่เกี่ยวข้อง | สิ่งนี้มีความหมายเหมือนกันกับสามขั้นตอนหลักแรก |
| เกิดขึ้นในนิวเคลียส ไมโทคอนเดรีย และไซโตพลาสซึม | เกิดขึ้นที่นิวเคลียสเท่านั้น แต่บางครั้งในไมโตคอนเดรียด้วย |