Baltymų sintezė ir DNR replikacija
Baltymai ir DNR yra patys svarbiausi išdėstymai gyvybei Žemėje palaikyti. Tiesą sakant, baltymai lemia organizmų formą ir funkcijas, o DNR saugo tam reikalingą informaciją. Taigi baltymų sintezę ir DNR replikaciją galima suprasti kaip nepaprastai svarbius procesus, vykstančius gyvose ląstelėse. Abu šie procesai prasideda nuo nukleorūgščių grandinės nukleotidų sekos, tačiau tai yra skirtingi keliai. Paaiškinami svarbūs abiejų procesų žingsniai, o skirtumai tarp jų aptariami šiame straipsnyje.
Baltymų sintezė
Baltymų sintezė yra biologinis procesas, vykstantis organizmų ląstelėse trimis pagrindiniais etapais, vadinamais transkripcija, RNR apdorojimu ir vertimu. Transkripcijos etape geno nukleotidų seka DNR grandinėje yra perrašoma į RNR. Šis pirmasis žingsnis yra labai panašus į DNR replikaciją, išskyrus tai, kad baltymų sintezės rezultatas yra RNR grandinė. DNR grandinė, išardoma su DNR helikazės fermentu, RNR polimerazė yra prijungta konkrečioje geno pradžios vietoje, vadinamoje promotoriumi, ir RNR grandinė sintetinama palei geną. Ši naujai suformuota RNR grandinė yra žinoma kaip pasiuntinė RNR (mRNR).
IRNR grandinė nukleotidų seką perkelia į ribosomas RNR apdorojimui. Specifinės tRNR (perdavimo RNR) molekulės atpažins atitinkamas aminorūgštis citoplazmoje. Po to tRNR molekulės yra prijungiamos prie specifinių aminorūgščių. Kiekvienoje tRNR molekulėje yra trijų nukleotidų seka. Citoplazmoje esanti ribosoma yra prijungta prie mRNR grandinės ir identifikuojamas pradinis kodonas (promotorius). TRNR molekulės su atitinkamais iRNR sekos nukleotidais yra perkeliamos į didelę ribosomos subvienetą. Kai tRNR molekulės patenka į ribosomą, atitinkama aminorūgštis yra sujungta su sekančia aminorūgštimi sekoje per peptidinį ryšį. Šis paskutinis žingsnis yra žinomas kaip vertimas; iš tikrųjų čia vyksta tikroji baltymų sintezė.
Baltymo forma nustatoma pagal skirtingus grandinės aminorūgščių tipus, kurie buvo prijungti prie tRNR molekulių, tačiau tRNR būdingi mRNR sekai. Taigi akivaizdu, kad baltymų molekulės vaizduoja DNR molekulėje sukauptą informaciją. Tačiau baltymų sintezę galima pradėti ir iš RNR grandinės.
DNR replikacija
DNR replikacija yra dviejų vienodų DNR grandinių iš vienos gamybos procesas, kuris apima daugybę procesų. Visi šie procesai vyksta ląstelių ciklo arba ląstelių dalijimosi tarpsnio S fazės metu. Tai energiją vartojantis procesas, kurio reguliavime dalyvauja trys pagrindiniai fermentai, vadinami DNR helikaze, DNR polimeraze ir DNR ligaze. Pirma, DNR helikazė ardo dvigubą spiralės DNR grandinės struktūrą, nutraukdama vandenilio ryšius tarp priešingų grandinių azoto bazių. Šis ardymas prasideda nuo DNR grandinės galo, o ne nuo vidurio. Todėl DNR helikazė gali būti laikoma restrikcijos eksonukleaze.
Atskleidus vienos grandinės DNR azoto bazes, atitinkami dezoksiribonukleotidai yra išdėstyti pagal bazės seką ir atitinkami vandenilio ryšiai susidaro DNR polimerazės fermentu. Šis konkretus procesas vyksta abiejose DNR grandinėse. Galiausiai, fosfodiesteriniai ryšiai susidaro tarp vienas po kito einančių nukleotidų, siekiant užbaigti DNR grandinę naudojant DNR ligazės fermentą. Visų šių etapų pabaigoje dvi vienodos DNR grandinės susidaro tik iš vienos motininės DNR grandinės.
Baltymų sintezės ir DNR replikacijos skirtumas
