Sinteza e proteinave kundrejt replikimit të ADN-së
Proteinat dhe ADN-ja ofrojnë strukturën më themelore për të ruajtur jetën në Tokë. Në fakt, proteinat përcaktojnë formën dhe funksionet e organizmave ndërsa ADN-ja ruan informacionin e nevojshëm për këtë. Prandaj, sinteza e proteinave dhe replikimit të ADN-së mund të kuptohet si procese jashtëzakonisht të rëndësishme që ndodhin në qelizat e gjalla. Të dy këto procese fillojnë nga sekuenca nukleotide e vargut të acidit nukleik, por ato janë rrugë të ndryshme. Hapat e rëndësishëm të të dy proceseve janë shpjeguar dhe ndryshimet midis tyre diskutohen në këtë artikull.
Sinteza e proteinave
Sinteza e proteinave është një proces biologjik që ndodh brenda qelizave të organizmave në tre hapa kryesorë të njohur si Transkriptimi, përpunimi i ARN-së dhe Përkthimi. Në hapin e transkriptimit, sekuenca nukleotide e gjenit në vargun e ADN-së transkriptohet në ARN. Ky hap i parë është shumë i ngjashëm me replikimin e ADN-së, përveçse rezultati është një varg në ARN në sintezën e proteinave. Vargu i ADN-së duke u çmontuar me enzimën helikazë të ADN-së, ARN polimeraza ngjitet në vendin specifik të fillimit të gjenit të njohur si promotor, dhe vargu i ARN-së sintetizohet përgjatë gjenit. Ky varg i sapoformuar i ARN-së njihet si ARN-ja e dërguar (mRNA).
Fijali i mRNA e çon sekuencën nukleotide në ribozomet për përpunimin e ARN-së. Molekulat specifike tRNA (ARN transferuese) do të njohin aminoacidet përkatëse në citoplazmë. Pas kësaj, molekulat e tRNA janë bashkangjitur me aminoacidet specifike. Në secilën molekulë tRNA, ekziston një sekuencë prej tre nukleotideve. Një ribozom në citoplazmë është ngjitur në vargun mARN dhe identifikohet kodoni fillestar (promotori). Molekulat e tARN-së me nukleotidet përkatëse për sekuencën e mARN-së zhvendosen në nën-njësinë e madhe të ribozomit. Ndërsa molekulat e tRNA vijnë në ribozom, aminoacidi përkatës lidhet me aminoacidin tjetër në sekuencë përmes një lidhjeje peptide. Ky hap i fundit njihet si përkthim; në të vërtetë, këtu ndodh sinteza aktuale e proteinave.
Forma e proteinës përcaktohet nëpërmjet llojeve të ndryshme të aminoacideve në zinxhir, të cilat ishin të lidhura me molekulat e tARN-së, por tRNA janë specifike për sekuencën e mARN-së. Prandaj, është e qartë se molekulat e proteinave përshkruajnë informacionin e ruajtur në molekulën e ADN-së. Megjithatë, sinteza e proteinave mund të fillojë edhe nga një varg ARN.
Replikimi i ADN-së
Replikimi DNA është procesi i prodhimit të dy fijeve identike të ADN-së nga një, dhe përfshin një sërë procesesh. Të gjitha këto procese ndodhin gjatë fazës S të Interfazës së ciklit qelizor ose ndarjes qelizore. Është një proces që konsumon energji dhe kryesisht tre enzima kryesore të njohura si ADN helikaza, ADN polimeraza dhe ADN ligaza janë të përfshira në rregullimin e këtij procesi. Së pari, helikaza e ADN-së çmonton strukturën spirale të dyfishtë të vargut të ADN-së duke thyer lidhjet hidrogjenore midis bazave azotike të vargjeve kundërshtare. Ky çmontim fillon nga një fund i vargut të ADN-së dhe jo nga mesi. Prandaj, helikaza e ADN-së mund të konsiderohet si një ekzonukleazë kufizuese.
Pas ekspozimit të bazave azotike të ADN-së me një zinxhir, deoksiribonukleotidet përkatëse renditen sipas sekuencës bazë dhe lidhjet përkatëse hidrogjenore formohen nga enzima polimerazë ADN. Ky proces i veçantë ndodh në të dy fijet e ADN-së. Së fundi, lidhjet fosfodiesterike formohen midis nukleotideve të njëpasnjëshme, për të kompletuar vargun e ADN-së duke përdorur enzimën ADN-ligazë. Në fund të të gjithë këtyre hapave, dy vargje identike të ADN-së formohen nga vetëm një varg i ADN-së amë.
Dallimi midis sintezës së proteinave dhe replikimit të ADN-së
| Sinteza e proteinave | Replikimi i ADN-së |
| Rezultati përfundimtar është një proteinë | Rezultati përfundimtar është një varg i ADN-së |
| ARN është e përfshirë në procesin | Vetëm ADN-ja është e përfshirë në proces |
| Kjo mund të inicohet ose nga ADN ose ARN | Kjo është nisur vetëm nga ADN |
| Formohet një zinxhir i ri proteinik | Formohet një varg i ri i ADN-së |
| Përfshihen tre hapa kryesor | Ky është shumë sinonim i të parës prej këtyre tre hapave kryesor |
| Zhvendoset në bërthamë, mitokondri dhe citoplazmë | Zhvendoset vetëm në bërthamë, por ndonjëherë edhe në mitokondri |
