Replica vs trascrizione

La divisione cellulare è essenziale per la crescita di un organismo, ma quando una cellula si 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. Nella trascrizione, o sintesi dell'RNA, i codoni di un gene vengono copiati nell'RNA messaggero dall'RNA polimerasi.

A differenza della replicazione del DNA, la trascrizione si traduce in un complemento di RNA che include uracile (U) in tutti i casi in cui la timina (T) si sarebbe verificata in un complemento di DNA.

Tabella di confronto

Replica contro grafico comparativo di trascrizione
replicazione Trascrizione
ScopoLo scopo della replica è conservare l'intero genoma per la prossima generazione.Lo scopo della trascrizione è fare copie di RNA di singoli geni che la cellula può usare in biochimica.
DefinizioneLa replicazione del DNA è la replicazione di un filamento di DNA in due filamenti figlia, ogni filamento figlia contiene metà della doppia elica del DNA originale.Utilizza i geni come modelli per produrre diverse forme funzionali di RNA
ProdottiUn filamento di DNA diventa 2 filamenti figlia.mRNA, tRNA, rRNA e RNA non codificante (come microRNA)
Elaborazione del prodottoNegli eucarioti i nucleotidi della coppia di basi complementari si legano al filamento senso o antisenso. Questi sono quindi collegati con legami fosfodiesterici mediante elica del DNA per creare un filo completo.Viene aggiunto un cappuccio da 5 ', viene aggiunta una coda da 3' in polietilene e gli introni vengono srotolati.
Accoppiamento di basePoiché ci sono 4 basi in combinazioni di 3 lettere, ci sono 64 possibili codoni (43 combinazioni).La trascrizione dell'RNA segue le regole di associazione di base. L'enzima crea il filo complementare trovando la base corretta attraverso l'accoppiamento della base complementare e legandolo al filo originale.
codoniQuesti codificano i venti amminoacidi standard, dando alla maggior parte degli amminoacidi più di un possibile codone. Esistono 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 usati diversi meccanismi per copiare i filamenti antiparalleli della doppia elica. In questo modo, la base sul vecchio filo determina quale base appare sul nuovo filo.
RisultatoNella replica, il risultato finale sono due cellule figlie.Durante la trascrizione, il risultato finale è una molecola di RNA.
ProdottoLa replica è la duplicazione di due filamenti di DNA.La trascrizione è la formazione di RNA singolo identico dal DNA a due filamenti.
enzimiI due filamenti vengono separati e quindi la sequenza complementare del DNA di ciascun filamento viene ricreata da un enzima chiamato DNA polimerasi.Nella trascrizione, i codoni di un gene vengono copiati nell'RNA messaggero dall'RNA polimerasi. Questa copia dell'RNA viene quindi decodificata da un ribosoma che legge la sequenza dell'RNA accoppiando l'RNA messaggero per trasferire l'RNA, che trasporta aminoacidi.
Enzimi richiestiDNA Helicase, DNA Polymerase.Transcriptasi (tipo di DNA Helicase), RNA polimerasi.

Video che spiega le differenze

La replicazione del DNA e il processo di trascrizione dell'mRNA sono spiegati nel seguente video. Nota che mentre spiega la replicazione del DNA, tocca anche il processo di mutazione.

Come funziona la replica del DNA

Questo video di YouTube mostra come il DNA viene arrotolato e piegato per la compressione e anche come viene replicato in una catena di montaggio da macchine biochimiche in miniatura. Mentre questo è un ottimo video per comprendere il sistema completo e il processo continuo di replicazione del DNA, il video seguente mostra ogni fase del processo in modo più dettagliato:

Il primo passo nella replicazione del DNA è che la doppia elica del DNA è svolta in due singoli filamenti da un enzima chiamato elicasi. Come spiegato in questo video, uno di questi fili (chiamato "filo principale") viene continuamente replicato nella direzione "avanti", mentre l'altro filo ("filo in ritardo") deve essere replicato in blocchi nella direzione opposta. In entrambi i casi, il processo di replica di ogni filamento di DNA coinvolge un enzima chiamato primasi che attacca un “primer” allo strand che segna il punto in cui dovrebbe iniziare la replicazione, e un altro enzima chiamato DNA polimerasi che si attacca all'innescante e si muove lungo il filamento di DNA aggiungendo nuove "lettere" (basi C, G, A, T) per completare la nuova doppia elica.

Poiché i due fili nella doppia elica corrono in direzioni opposte, le polimerasi lavorano in modo diverso sui due fili. Su un filo - il "filo principale" - la polimerasi può muoversi continuamente, lasciando dietro di sé una scia di nuovo DNA a doppio filamento.

Coordinamento tra i fili principali e in ritardo di replica

Si credeva che la replica dei fili principali e in ritardo fosse in qualche modo coordinata perché in assenza di tale coordinamento, ci sarebbero stati tratti di DNA a singolo filamento che sarebbero vulnerabili al danno e alle mutazioni indesiderabili.

Ma le ricerche di UC Davis hanno recentemente scoperto che in realtà non esiste un tale coordinamento. Invece, hanno paragonato il processo alla guida su un'autostrada nel traffico. Il traffico su due corsie può apparire più lento o più veloce in determinati momenti durante il viaggio, ma le auto in entrambe le corsie raggiungerebbero la destinazione più o meno alla stessa ora alla fine. Allo stesso modo, il processo di replicazione del DNA è pieno di arresti temporanei, riavvii e velocità variabile complessiva.

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