Sintesis Protein lwn Replikasi DNA
Protein dan DNA menyediakan susun atur paling asas untuk mengekalkan kehidupan di Bumi. Malah, protein menentukan bentuk dan fungsi organisma manakala DNA menyimpan maklumat yang diperlukan untuk itu. Oleh itu, sintesis protein dan replikasi DNA boleh difahami sebagai proses yang sangat penting yang berlaku dalam sel hidup. Kedua-dua proses ini bermula daripada jujukan nukleotida bagi helai asid nukleik, tetapi ia adalah laluan yang berbeza. Langkah penting kedua-dua proses diterangkan, dan perbezaan di antara mereka dibincangkan dalam artikel ini.
Sintesis Protein
Sintesis protein ialah proses biologi yang berlaku di dalam sel organisma dalam tiga langkah utama yang dikenali sebagai Transkripsi, pemprosesan RNA dan Terjemahan. Dalam langkah transkripsi, jujukan nukleotida gen dalam untaian DNA ditranskripsikan kepada RNA. Langkah pertama ini sangat serupa dengan replikasi DNA kecuali hasilnya adalah helai pada RNA dalam sintesis protein. Untai DNA yang dibongkar dengan enzim helikase DNA, polimerase RNA dilampirkan di tempat khusus permulaan gen yang dikenali sebagai promoter, dan untai RNA disintesis sepanjang gen. Untaian RNA yang baru terbentuk ini dikenali sebagai RNA messenger (mRNA).
Lembar mRNA membawa urutan nukleotida ke ribosom untuk pemprosesan RNA. Molekul tRNA (RNA pemindahan) khusus akan mengenali asid amino yang berkaitan dalam sitoplasma. Selepas itu, molekul tRNA dilekatkan pada asid amino tertentu. Dalam setiap molekul tRNA, terdapat urutan tiga nukleotida. Ribosom dalam sitoplasma dilekatkan pada helai mRNA, dan kodon permulaan (promotor) dikenal pasti. Molekul tRNA dengan nukleotida yang sepadan untuk jujukan mRNA dipindahkan ke subunit besar ribosom. Apabila molekul tRNA datang ke ribosom, asid amino yang sepadan diikat dengan asid amino seterusnya dalam urutan melalui ikatan peptida. Langkah terakhir ini dikenali sebagai terjemahan; sesungguhnya, di sinilah sintesis protein sebenar berlaku.
Bentuk protein ditentukan melalui pelbagai jenis asid amino dalam rantai, yang dilekatkan pada molekul tRNA, tetapi tRNA adalah khusus kepada jujukan mRNA. Oleh itu, jelas bahawa molekul protein menggambarkan maklumat yang disimpan dalam molekul DNA. Walau bagaimanapun, sintesis protein boleh dimulakan daripada untaian RNA juga.
Replikasi DNA
Replikasi DNA ialah proses menghasilkan dua helai DNA yang sama daripada satu, dan ia melibatkan satu siri proses. Semua proses ini berlaku semasa fasa S Interphase kitaran sel atau pembahagian sel. Ia adalah proses memakan tenaga dan terutamanya tiga enzim utama yang dikenali sebagai helikase DNA, polimerase DNA, dan ligase DNA terlibat dalam mengawal proses ini. Pertama, helikase DNA merungkai struktur heliks berganda helai DNA dengan memecahkan ikatan hidrogen antara bes nitrogen pada helai yang bertentangan. Pembongkaran ini bermula dari hujung untaian DNA dan bukan dari tengah. Oleh itu, helikase DNA boleh dianggap sebagai eksonuklease sekatan.
Selepas mendedahkan bes nitrogen bagi DNA terkandas tunggal, Deoksiribonukleotida yang sepadan disusun mengikut urutan bes dan ikatan hidrogen masing-masing dibentuk oleh enzim DNA polimerase. Proses khusus ini berlaku pada kedua-dua helai DNA. Akhirnya, ikatan fosfodiester terbentuk antara nukleotida berturut-turut, untuk melengkapkan untaian DNA menggunakan enzim DNA ligase. Pada penghujung semua langkah ini, dua helai DNA yang sama terbentuk daripada hanya satu untai DNA ibu.
Perbezaan antara Sintesis Protein dan Replikasi DNA
| Sintesis Protein | Replikasi DNA |
| Hasil akhir ialah protein | Hasil akhir ialah untaian DNA |
| RNA terlibat dalam proses | Hanya DNA yang terlibat dalam proses |
| Ini boleh dimulakan sama ada daripada DNA atau RNA | Ini dimulakan daripada hanya DNA |
| Rantai protein baharu terbentuk | Seuntai DNA baharu terbentuk |
| Tiga langkah utama terlibat | Ini sangat sinonim dengan langkah pertama daripada tiga langkah utama tersebut |
| Berlaku dalam nukleus, mitokondria dan sitoplasma | Berlaku di dalam nukleus sahaja, tetapi kadangkala dalam mitokondria, juga |
