Peamine erinevus – DNA vs RNA süntees
DNA süntees on kaheahelalise DNA sünteesimine poolkonservatiivse replikatsiooni teel ensüümide abil. RNA süntees on RNA sünteesimise protsess transkriptsiooniprotsessi kaudu, kasutades ensüümi vahendatud meetodit. Peamine erinevus DNA ja RNA sünteesi vahel on protsessis kasutatava ensüümi tüüp. DNA sünteesis on peamine kasutatav ensüüm DNA polümeraas, samas kui RNA sünteesis kasutatakse RNA polümeraasi.
Mis on DNA süntees?
DNA süntees, mida tuntakse ka kui DNA replikatsiooni, on protsess, mille käigus sünteesitakse uus kaheahelaline DNA, kasutades algset DNA matriitsi. DNA replikatsioon toimub eukarüootide tuumas. Seda tuntakse poolkonservatiivse replikatsioonimeetodina, kuna see loob ühe koopia algsest ahelast ja ühe koopia uuest ahelast. DNA replikatsiooni juhib ensüüm nimega DNA polümeraas. Replikatsioon algab kaheahelalise lähte-DNA lahtikerimisest DNA helikaasi abil.
DNA polümeraas töötab uue ahela sünteesiks 5’ kuni 3’ suunas. See ensüüm vajab replikatsiooni ajal uute nukleotiidide lisamiseks 3'OH rühma. Ja ka DNA polümeraas vajab replikatsiooni algatamiseks lühikest RNA praimerit, kuna see ei saa iseseisv alt replikatsiooni algatada. Ahel, mida sünteesitakse 5' kuni 3' suunas, on tuntud kui juhtiv ahel ja seda saab sünteesida pidev alt.
Joonis 01: DNA süntees
Uut ahelat, mis kulgeb 3' kuni 5' suunas, ei saa pidev alt sünteesida, kuna sellel ei ole vaba 3' otsa. Seetõttu sünteesitakse paljude lühikeste oligomeeride (praimerite) abil uue DNA lühikesed ahelad. Neid lühikesi kiude tuntakse Okazaki fragmentidena. Need Okazaki fragmendid ligeeritakse hiljem DNA ligaasi kasutades. Seda ahelat tuntakse mahajäänud ahelana. Protsessi lõpus tekib uus kaheahelaline DNA, mis sarnaneb algse DNA-ga.
Mis on RNA süntees?
RNA süntees on protsess, mille käigus kaheahelalise DNA abil sünteesitakse üheahelaline RNA. Elu keskses dogmas nimetatakse seda transkriptsiooniks. Eukarüootide transkriptsioon toimub tuumas. Transkriptsioonis või RNA sünteesis kasutatav võtmeensüüm on RNA polümeraas. Transkriptsioon toimub ka 5-3 tolli suunas.
Joonis 02: Transkriptsioon
RNA polümeraas tuvastab DNA algse matriitsi ahela, seondudes DNA ahela promootorsaitidega. Promootori saidid erinevad vastav alt organismi rakusüsteemile (eukarüootne või prokarüootne). Kui RNA polümeraas on promootori tuvastanud, alustab see transkriptsiooni transkriptsiooni initsiatsioonikohas. RNA polümeraas lisab nukleotiide vabasse 3'-otsa ja ei vaja transkriptsiooni algatamiseks malli. Kõigepe alt moodustub DNA: RNA hübriid, mis hiljem kaob ja RNA sünteesi lõppedes saadetakse sünteesitud ahel raku tsütoplasmasse valgusünteesiks (translatsiooniks).
Millised on DNA ja RNA sünteesi sarnasused?
- Nii DNA kui ka RNA sünteesi katalüüsivad ensüümid.
- Mõlemad toimuvad eukarüootide tuumas ja prokarüootide tsütoplasmas.
- Mõlemat reguleerivad aeg ja pH tingimused.
- Nii DNA kui ka RNA sünteesil on kolm põhifaasi: initsiatsioon, pikenemine ja lõpetamine
- Mõlemad on elu keskse dogma kaks olulist etappi.
- Mõlemad esinevad 5–3 tolli suunas.
Mis vahe on DNA ja RNA sünteesil?
DNA vs RNA süntees |
|
| DNA süntees on uue kaheahelalise DNA sünteesimise protsess, mis on ühe originaalse DNA molekuli identne koopia. | RNA süntees on RNA molekuli sünteesimise protsess, mis on DNA ahela teatud segmendi koopia |
| Kärjetsükli faas | |
| DNA replikatsioon toimub interfaasi S-faasis. | Transkriptsioon toimub vahefaasi G1 ja G2 faasides. |
| Okazaki fragmentide moodustumine | |
| Okazaki fragmendid tekivad DNA sünteesi käigus. | Okazaki fragmente RNA sünteesi käigus ei toodeta. |
| Praimerite nõue | |
| DNA sünteesiks on vaja praimereid. | RNA sünteesiks pole praimereid vaja. |
| Kaasatud ensüüm | |
| DNA polümeraas, helikaas, topoisomeraas ja ligaas on DNA sünteesis osalevad ensüümid. | RNA polümeraas on peamine transkriptsioonis osalev ensüüm. |
| Sünonüümid | |
| DNA sünteesi tuntakse ka kui DNA replikatsiooni. | RNA süntees on tuntud ka kui transkriptsioon. |
| Lähtematerjal (mall) | |
| Mõlemat kaheahelalist lähte-DNA-d kasutatakse DNA sünteesis mallidena. | Transkriptsiooni ajal kasutatakse matriitsina ühte DNA ahelat. |
| Toodetud ahelate arv | |
| DNA süntees annab kaks uut DNA ahelat. | RNA süntees annab ainult ühe RNA ahela. |
| Protsessi käivitamine | |
| DNA süntees algab replikatsiooni alguspunktis. | RNA süntees algab promootori piirkonnas. |
| Promootori piirkonnad | |
| Promootorpiirkond ei osale DNA sünteesis. | Promootorpiirkond on vajalik RNA sünteesiks. |
Kokkuvõte – DNA vs RNA süntees
Replikatsiooni ja transkriptsiooni nimetatakse kaheks peamiseks protsessiks, milles DNA ja RNA sünteesitakse. DNA süntees või replikatsioon toimub kaheahelaliste ahelate lahtikerimise teel ja mõlema ahela tulemuseks on kaheahelalise tütar-DNA tootmine. Protsess hõlmas peamiselt DNA polümeraasi koos teiste ensüümidega. RNA süntees kasutab RNA sünteesimiseks RNA polümeraasi abil ühte DNA ahelat. Mõlemad toimuvad 5–3 tolli suunas.
