DNA-Replikation vs. Transkription: Unterschied und Vergleich

DNA-Replikation und -Transkription sind die biologischen Prozesse, die dabei helfen, genetische Informationen von der Elternzelle an die identischen Tochterzellen weiterzugeben.

Es gibt mehrere Unterschiede zwischen den beiden Prozessen, aber der Hauptunterschied besteht darin, dass während der DNA-Replikationsprozess die DNA repliziert, um DNA zu produzieren, die Transkription die DNA repliziert, um RNA zu produzieren. 

Key Take Away

1. Bei der DNA-Replikation wird die gesamte DNA-Sequenz kopiert, während bei der Transkription eine RNA-Kopie eines bestimmten Gens erstellt wird.
2. Die Replikation erfolgt in der S-Phase des Zellzyklus, während die Transkription während der gesamten Interphase erfolgt.
3. Die Replikation erfordert mehrere Enzyme, einschließlich Helikase und DNA-Polymerase, während die Transkription RNA-Polymerase und mehrere Transkriptionsfaktoren erfordert.

DNA-Replikation vs. Transkription

Die DNA-Replikation ist der Prozess, bei dem eine Zelle eine exakte Kopie ihrer DNA erstellt, und ist für die Übertragung genetischer Informationen von einer Generation zur nächsten unerlässlich. Die Transkription ist der erste Schritt in der Genexpression, bei dem die genetische Information in der DNA verwendet wird, um RNA-Moleküle zu synthetisieren.

DNA-Replikation ist der Prozess, bei dem die Doppelhelix-DNA während der Zellteilung eine Kopie von sich selbst erstellt.

Aus einer einzigen DNA werden zwei neue DNA-Stränge gebildet, die jeweils die Hälfte des ursprünglichen Inhalts der Ausgangs-DNA enthalten.

Durch den Prozess der DNA-Replikation werden genetische Informationen von einer Generation zur anderen weitergegeben. 

Durch den Transkriptionsprozess wird aus der DNA-Matrize eine RNA-Kopie der Gensequenz hergestellt.

Obwohl die RNA-Bildung innerhalb des Kerns stattfindet, gelangt der größte Teil des Produkts in den Zytoplasma aus dem Kern. Im Zytoplasma steuert es die Synthese des Proteins. 

Vergleichstabelle

Vergleichsparameter	DNA Replikation	Transkription
Definition	Die DNA-Replikation ist ein Prozess, bei dem zwei Tochterstränge produziert werden, von denen jeder die Hälfte der ursprünglichen DNA-Doppelhelix enthält.	Die Transkription ist ein Prozess der Synthese von RNA unter Verwendung der DNA-Doppelhelix als Matrize.
Auftreten	Dieser Prozess findet in der S-Phase des Zellzyklus und entlang der DNA-Stränge statt.	Dieser Prozess findet in den G1- und G2-Phasen des Zellzyklus und entlang eines einzelnen DNA-Strangs statt.
Zweck	Es ist wichtig, weil die neu gebildeten Tochterzellen die gleiche genetische Information wie die der Elternzellen bewahren.	Die produzierte RNA trägt dazu bei, die Informationen zu transportieren, die zum Aufbau eines Polypeptids erforderlich sind.
Enzyme	Die an dem Prozess beteiligten Enzyme sind DNA-Helicase und DNA-Polymerase.	Die an diesem Prozess beteiligten Enzyme sind Transkriptase und RNA-Polymerase.
Rohstoffe	dATP, dGTP, dTTP und dCTP starten den Prozess.	ATP, UTP, GTP und CTP starten den Prozess.
Produkte	Es werden zwei identische DNA-Moleküle gebildet.	Es werden mRNA, tRNA, rRNA und nicht-kodierende RNA gebildet.
Primer	Die DNA-Replikation erfordert einen RNA-Primer, um den Prozess zu starten.	Es ist keine Grundierung erforderlich, um den Prozess einzuleiten.
Spezifische Gene	Es kopiert das gesamte Genom.	Es kopiert nur bestimmte individuelle Gene.

Was ist DNA-Replikation?

Die DNA-Replikation findet im Zellkern statt, wo die Doppelhelix-DNA-Struktur mit Hilfe eines Enzyms, der Helikase, entpackt wird.

Es trennt die Wasserstoffbindung zwischen den komplementären Basen und es entsteht eine „y“-förmige Struktur, die als Replikationsgabel bezeichnet wird.

Diese zwei getrennten Einzelstränge derselben DNA dienen als Vorlagen, um neue und identische Tochterstränge zu bilden. 

Während der DNA-Replikation, wenn sich die Stränge trennen, wird ein Strang als führender Strang und der andere als nacheilender Strang bezeichnet.

Die Art und Weise, wie diese beiden Stränge repliziert werden, ist also unterschiedlich. Im führenden Strang findet eine kontinuierliche Replikation statt, während im nacheilenden Strang eine diskontinuierliche Replikation (Okazaki-Fragmente) stattfindet. 

DNA-Replikation ist der Prozess der Weitergabe identischen genetischen Materials von der Elternzelle an die Tochterzellen. Es vermeidet auch die Idee einer Mutation, die aufgrund von Insertionen, Substitutionen und Deletionen stattfinden kann. 

Was ist Transkription?

In einfachen Worten ist die Transkription ein Prozess, bei dem die in einem DNA-Strang enthaltene Information in ein neues Molekül kopiert wird mRNA (Messenger-RNA).

Die RNA wandert nach der Bildung aus dem Zellkern in das Zytoplasma. Obwohl mRNA die gleichen Informationen wie der als Matrize verwendete DNA-Strang enthält, ist die mRNA-Sequenz komplementär. 

Die Transkription erfolgt in Gegenwart eines Enzyms namens RNA-Polymerase und mehrerer akzessorischer Proteine, die als Transkriptionsfaktoren bezeichnet werden.

Diese Transkriptionsfaktoren binden an spezifische DNA-Sequenzen und binden mit RNA-Polymerase an die entsprechende Transkriptionsstelle. 

Im Gegensatz zur DNA-Replikation werden bei der Transkription nur bestimmte individuelle Genome kopiert. Die gebildeten mRNA-Kopien nehmen während der Translation an der Proteinsynthese teil. 

Hauptunterschiede zwischen DNA-Replikation und -Transkription

1. Die DNA-Replikation ist ein Prozess, bei dem zwei Tochterstränge produziert werden, die jeweils die Hälfte der ursprünglichen DNA-Doppelhelix enthalten. Andererseits ist die Transkription ein Prozess zur Synthese von RNA unter Verwendung einer DNA-Doppelhelix als Matrize. 
2. Die DNA-Replikation erfolgt in der S-Phase des Zellzyklus und entlang der DNA-Stränge, während die Transkription in den G1- und G2-Phasen des Zellzyklus und entlang eines einzelnen DNA-Strangs erfolgt. 
3. Die DNA-Replikation ist unerlässlich, da die neu gebildeten Tochterzellen die gleiche genetische Information wie die der Elternzellen bewahren, während die produzierte RNA dabei hilft, die zum Aufbau einer Polypeptid.
4. Die an der DNA-Replikation beteiligten Enzyme sind DNA-Helicase und DNA-Polymerase, während die an der Transkription beteiligten Enzyme Transkriptase und RNA-Polymerase sind. 
5. dATP, dGTP, dTTP und dCTP starten die DNA-Replikation, während ATP, UTP, GTP und CTP die Transkription starten.
6. Nach der DNA-Replikation werden zwei identische DNA-Moleküle gebildet, während nach der Transkription mRNA, tRNA, rRNA und nicht-kodierende RNA gebildet werden.
7. Die DNA-Replikation erfordert einen RNA-Primer, um den Prozess zu starten, während kein Primer erforderlich ist, um die Transkription zu initiieren.
8. Die DNA-Replikation kopiert das gesamte Genom, während die Transkription nur bestimmte einzelne Gene kopiert. 

Bibliographie

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

Letzte Aktualisierung: 11. Juni 2023