Replica contro trascrizione
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La divisione cellulare è essenziale affinché un organismo cresca, ma quando una cellula lo divide deve replicare il DNA nel suo genoma in modo che le due cellule figlie abbiano le stesse informazioni genetiche del loro genitore. Il DNA fornisce un semplice meccanismo per la replicazione. Nel trascrizione, o sintesi di RNA, i codoni di un gene sono copiati nell'RNA messaggero mediante RNA polimerasi.
Al contrario della replicazione del DNA, la trascrizione risulta in un complemento di RNA che include uracile (U) in tutti i casi in cui la timina (T) si sarebbe verificata in un complemento del DNA.
Grafico comparativo
| replicazione | Trascrizione | |
|---|---|---|
| Scopo | Lo scopo della replicazione è di conservare l'intero genoma per la prossima generazione. | Lo scopo della trascrizione è di produrre copie di RNA di singoli geni che la cellula possa utilizzare nella biochimica. |
| Definizione | La replicazione del DNA è la replica di un filamento di DNA in due filamenti figlie, ogni ciocca figlia contiene metà della doppia elica originale del DNA. | Utilizza i geni come modelli per produrre diverse forme funzionali di RNA |
| Prodotti | Un filamento di DNA diventa 2 fili della figlia. | mRNA, tRNA, rRNA e RNA non codificante (come microRNA) |
| Lavorazione del prodotto | Negli eucarioti i nucleotidi della coppia di basi complementari si legano al senso o al filo antisenso. Questi sono quindi collegati ai legami fosfodiestere con l'elica del DNA per creare un filamento completo. | Viene aggiunto un cappuccio da 5 ', viene aggiunta una coda di poli di 3' e gli introni vengono uniti. |
| Accoppiamento base | Dato che ci sono 4 basi in combinazioni di 3 lettere, ci sono 64 possibili codoni (43 combinazioni). | La trascrizione dell'RNA segue le regole di accoppiamento di base. L'enzima rende il filamento complementare trovando la base corretta attraverso l'accoppiamento di base complementare e collegandolo sul filo originale. |
| codoni | Questi codificano i venti amminoacidi standard, dando la maggior parte degli amminoacidi più di un possibile codone. Ci sono anche tre codoni 'stop' o 'nonsense' che indicano la fine della regione di codifica; questi sono i codoni UAA, UAG e UGA. | Le DNA polimerasi possono estendere solo un filamento di DNA in una direzione da 5 'a 3', vengono utilizzati diversi meccanismi per copiare i filamenti antiparalleli della doppia elica. In questo modo, la base sul vecchio filamento determina quale base appare sul nuovo filo. |
| Risultato | Nella replica, il risultato finale sono due celle figlie. | Mentre in trascrizione, il risultato finale è una molecola di RNA. |
| Prodotto | La replica è la duplicazione di due filamenti di DNA. | La trascrizione è la formazione di RNA singolo, identico dal DNA a due filamenti. |
| enzimi | I due filamenti vengono separati e quindi la sequenza complementare di DNA di ciascun filamento viene ricreata da un enzima chiamato DNA polimerasi. | Nella trascrizione, i codoni di un gene sono copiati nell'RNA messaggero mediante RNA polimerasi. Questa copia di RNA viene quindi decodificata da un ribosoma che legge la sequenza dell'RNA mediante l'accoppiamento di base dell'RNA messaggero per trasferire l'RNA, che trasporta gli ammino acidi. |
| Enzimi richiesti | DNA Helicase, DNA Polymerase. | Trascrittasi (tipo di DNA Helicase), RNA polimerasi. |
Contenuto: replica vs trascrizione
- 1 video che spiega le differenze
- 2 Come funziona la replicazione del DNA
- 2.1 Coordinamento tra i fili principali e quelli ritardati che vengono replicati
- 3 riferimenti
Video che spiega le differenze
La replica del DNA e il processo di trascrizione dell'mRNA sono spiegati nel seguente video. Si noti che mentre spiega la replicazione del DNA, tocca anche il processo di mutazione.
Come funziona la replicazione del DNA
Questo video di YouTube mostra come il DNA è arrotolato e piegato per la compressione e anche come viene replicato in modo di catena di montaggio da macchine biochimiche in miniatura. Mentre questo è un grande video per comprendere il sistema completo e il processo continuo di replica del DNA, il seguente video mostra ogni fase del processo in modo più dettagliato:
Il primo passo nella replicazione del DNA è che la doppia elica del DNA viene svolta in due singoli filamenti da un enzima chiamato elicasi. Come spiegato in questo video, uno di questi trefoli (chiamato "filo principale") viene continuamente replicato nella direzione "avanti" mentre l'altro filo ("filo ritardato") deve essere replicato in blocchi nella direzione opposta. In entrambi i casi, il processo di replica di ciascun filamento di DNA coinvolge un enzima chiamato primasi che attacca un "primer" al filo che segna il punto in cui dovrebbe iniziare la replicazione, e un altro enzima chiamato DNA polimerasi che si attacca al primer e si muove lungo il filo del DNA aggiungendo nuove "lettere" (basi C, G, A, T) per completare la nuova doppia elica.
Poiché i due fili della doppia elica corrono in direzioni opposte, le polimerasi funzionano diversamente sui due filamenti. Su una delle due sponde - il "filo conduttore" - la polimerasi può muoversi continuamente, lasciando dietro di sé una scia di nuovo DNA a doppio filamento.
Coordinamento tra i fili principali e quelli in ritardo che vengono replicati
Si credeva che la replica dei fili principali e in ritardo fosse in qualche modo coordinata perché in assenza di tale coordinamento, ci sarebbero tratti di DNA a singolo filamento che sono vulnerabili a danni e mutazioni indesiderabili.
Ma le ricerche di UC Davis hanno recentemente scoperto che in realtà non esiste un tale coordinamento. Invece, paragonano il processo alla guida su un'autostrada nel traffico. Il traffico a due corsie può sembrare più lento o più veloce in determinati momenti durante il viaggio, ma le auto in entrambe le corsie raggiungono la destinazione all'incirca alla stessa ora alla fine. Allo stesso modo, il processo di replicazione del DNA è pieno di arresti temporanei, riavvii e velocità variabile complessiva.
Riferimenti
- La vista ravvicinata della replica del DNA produce sorprese - UC Davis
- Vita interiore della cellula - Youtube
- Animazioni di Biologia Unseeable - TED talk su YouTube
- Replicazione del DNA - MIT OpenCourseware video
- La replicazione in tregua modella il panorama mutazionale del genoma - Natura
