Replikace DNA vs transkripce: Rozdíl a srovnání

Replikace a transkripce DNA jsou biologické procesy, které pomáhají při předávání genetické informace z rodičovské buňky do identických dceřiných buněk.

Mezi těmito dvěma procesy je několik rozdílů, ale hlavním rozdílem je, že zatímco proces replikace DNA replikuje DNA za vzniku DNA, transkripce replikuje DNA za vzniku RNA. 

Key Takeaways

1. Replikace DNA je proces kopírování celé sekvence DNA, zatímco transkripce je proces vytváření kopie RNA specifického genu.
2. K replikaci dochází v S-fázi buněčného cyklu, zatímco transkripce probíhá v průběhu interfáze.
3. Replikace vyžaduje více enzymů, včetně helikázy a DNA polymerázy, zatímco transkripce vyžaduje RNA polymerázu a několik transkripčních faktorů.

Replikace DNA vs transkripce

Replikace DNA je proces, při kterém buňka vytváří přesnou kopii své DNA a je nezbytný pro přenos genetické informace z jedné generace na druhou. Transkripce je prvním krokem v genové expresi, kterým se genetická informace v DNA používá k syntéze molekul RNA.

Replikace DNA je proces, při kterém DNA s dvojitou šroubovicí vytváří svou kopii během buněčného dělení.

Z jediné DNA se vytvoří dvě nová vlákna DNA a každé z nich obsahuje polovinu původního obsahu mateřské DNA.

Prostřednictvím procesu replikace DNA se genetická informace přenáší z jedné generace na druhou. 

Procesem transkripce se z templátu DNA vytvoří kopie RNA sekvence genu.

Ačkoli tvorba RNA probíhá uvnitř jádra, většina produktu přechází do jádra cytoplazma z jádra. V cytoplazmě řídí syntézu proteinu. 

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	Replikace DNA	Přepis
Definice	Replikace DNA je proces, při kterém vznikají dva dceřiné řetězce, z nichž každý obsahuje polovinu původní dvoušroubovice DNA.	Transkripce je proces syntézy RNA pomocí dvoušroubovice DNA jako templátu.
Výskyt	Tento proces probíhá v S fázi buněčného cyklu a podél řetězců DNA.	Tento proces probíhá ve fázích G1 a G2 buněčného cyklu a podél jednoho řetězce DNA.
Účel	Je to nezbytné, protože nově vytvořené dceřiné buňky si uchovávají stejnou genetickou informaci jako buňky rodičovské.	Produkovaná RNA pomáhá při přenášení informací potřebných k sestavení polypeptidu.
Enzymy	Enzymy zapojené do procesu jsou DNA helikáza a DNA polymeráza.	Enzymy zapojené do procesu jsou transkriptáza a RNA polymeráza.
Suroviny	dATP, dGTP, dTTP a dCTP spustí proces.	ATP, UTP, GTP a CTP spustí proces.
Produkty	Vzniknou dvě identické molekuly DNA.	Vznikají mRNA, tRNA, rRNA a nekódující RNA.
Primery	Replikace DNA vyžaduje pro zahájení procesu RNA primer.	K zahájení procesu není potřeba žádný primer.
Specifické geny	Kopíruje celý genom.	Kopíruje pouze určité jednotlivé geny.

Co je replikace DNA?

Replikace DNA probíhá uvnitř jádra buňky, kde je pomocí enzymu helikázy rozepnuta dvoušroubovicová struktura DNA.

Odděluje vodíkové vazby mezi komplementárními bázemi a vytváří se struktura ve tvaru „y“, která se nazývá replikační vidlice.

Tyto dva samostatné jednotlivé řetězce stejné DNA fungují jako templáty pro vytvoření nových a identických dceřiných řetězců. 

Během replikace DNA, kdy se vlákna oddělují, se jeden řetězec nazývá vedoucí řetězec a druhý se nazývá zaostávající řetězec.

Způsob, jakým se tyto dva řetězce replikují, je tedy odlišný. Kontinuální replikace nastává ve vedoucím řetězci, zatímco diskontinuální (Okazakiho fragmenty) replikace nastává v zaostávajícím řetězci. 

Replikace DNA je proces předávání identického genetického materiálu z rodičovské buňky do dceřiných buněk. Vyhýbá se také myšlence mutace, ke které může dojít v důsledku inzercí, substitucí a delecí. 

Co je to přepis?

Jednoduše řečeno, transkripce je proces, jehož prostřednictvím se informace obsažené v řetězci DNA zkopírují do nové molekuly mRNA (messenger RNA).

RNA po vytvoření migruje z jádra do cytoplazmy. Ačkoli mRNA obsahuje stejnou informaci jako řetězec DNA použitý jako templát, sekvence mRNA je komplementární. 

K transkripci dochází v přítomnosti enzymu zvaného RNA polymeráza a několika doplňkových proteinů nazývaných transkripční faktory.

Tyto transkripční faktory se vážou na specifické sekvence DNA a vážou se RNA polymerázou na příslušné transkripční místo. 

Na rozdíl od replikace DNA se při transkripci kopírují pouze specifické jednotlivé genomy. Kopie mRNA, které se tvoří, se účastní syntézy proteinů během translace. 

Hlavní rozdíly mezi replikací a transkripcí DNA

1. Replikace DNA je proces, při kterém vznikají dvě dceřiná vlákna, z nichž každé obsahuje polovinu původní dvoušroubovice DNA. Na druhé straně je transkripce procesem syntézy RNA pomocí dvoušroubovice DNA jako templátu. 
2. K replikaci DNA dochází ve fázi S buněčného cyklu a podél řetězců DNA, zatímco k transkripci dochází ve fázích G1 a G2 buněčného cyklu a podél jednoho řetězce DNA. 
3. Replikace DNA je nezbytná, protože nově vytvořené dceřiné buňky si uchovávají stejnou genetickou informaci jako buňky rodičovské, zatímco vytvořená RNA pomáhá přenášet informace potřebné k vytvoření polypeptid.
4. Enzymy zapojené do replikace DNA jsou DNA helikáza a DNA polymeráza, zatímco enzymy zapojené do transkripce jsou transkriptáza a RNA polymeráza. 
5. dATP, dGTP, dTTP a dCTP zahajují replikaci DNA, zatímco ATP, UTP, GTP a CTP zahajují transkripci.
6. Po replikaci DNA se vytvoří dvě identické molekuly DNA, zatímco mRNA, tRNA, rRNA a nekódující RNA se vytvoří po transkripci.
7. Replikace DNA vyžaduje k zahájení procesu primer RNA, zatímco k zahájení transkripce není vyžadován žádný primer.
8. Replikace DNA kopíruje celý genom, zatímco transkripce pouze specifické jednotlivé geny. 

Reference

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2958.2012.08102.x
2. https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.76.060305.152028

Poslední aktualizace: 11. června 2023