שכפול DNA לעומת תעתיק
אלה הם תהליכים מורכבים ביותר ומתרחשים ברמת הוויסות הגבוהה ביותר. עם זאת, בשל מורכבות התהליכים והמונחים שאינם מוכרים, שכפול ותעתוק ה-DNA אינם ידועים בציבור. למעשה, כמות ניכרת של אנשים עם רקע של מדע ביולוגי לא מכירה היטב את המונחים הללו. לכן, מאמר זה נועד לדון בקצרה ובאופן מפושט באירועים המרכזיים המתרחשים במהלך תהליכים אלה ובהבחנות חשובות של אחד על פני השני.
מהו שכפול DNA?
שכפול DNA הוא תהליך של ייצור שני גדילי DNA זהים מאחד, והוא כולל סדרה של תהליכים.כל התהליכים הללו מתרחשים בשלב ה-S של ה-Inter-phase של מחזור התא או חלוקת התא. זהו תהליך צורך אנרגיה ובעיקר שלושה אנזימים עיקריים הידועים בשם DNA helicase, DNA פולימראז ו-DNA ligase מעורבים בוויסות תהליך זה. ראשית, DNA helicase מפרק את מבנה הסליל הכפול של גדיל ה-DNA על ידי שבירת קשרי המימן בין הבסיסים החנקניים של הגדילים המנוגדים. פירוק זה מתחיל מקצה גדיל ה-DNA ולא מהאמצע. לכן, ניתן להתייחס להליקאז של DNA כאל אקסונוקלאז הגבלה. לאחר חשיפת הבסיסים החנקניים של ה-DNA החד-גדילי, ה-Deoxyribonucleotides התואמים מסודרים לפי רצף הבסיסים, וקשרי המימן המתאימים נוצרים על ידי אנזים DNA פולימראז. תהליך מסוים זה מתרחש בשני גדילי ה-DNA. לבסוף, הקשרים הפוספודיסטרים נוצרים בין נוקלאוטידים עוקבים, להשלמת גדיל ה-DNA באמצעות אנזים DNA ליגאז. בסוף כל השלבים הללו נוצרים שני גדילי DNA זהים מגדיל DNA אם אחד בלבד.
מהו תעתיק DNA?
תעתוק הוא שלב חיוני בתהליך העיקרי של ביטוי גנים או סינתזת חלבון. בעיקר, העתקה של רצף הבסיס החנקני של חלק מגדיל DNA ל-RNA שליח מתרחשת במהלך שעתוק ה-DNA. אנזים RNA פולימראז שובר את קשרי המימן במקום הרצוי של גדיל ה-DNA ומבנה סליל כפול פתוח כדי לחשוף את רצף הבסיס החנקני. RNA פולימראז מסדר את הריבונוקלאוטידים התואמים לפי רצף הבסיס החשוף של גדיל ה-DNA. יתר על כן, אנזים RNA פולימראז מסייע ביצירת הגדיל החדש על ידי יצירת קשרי הסוכר-פוספט. מכיוון שהגדיל החדש שנוצר מורכב מריבונוקלאוטידים, זהו גדיל RNA, וגדיל זה נותן את רצף הבסיס לשלב הבא של סינתזת החלבון או ביטוי הגנים. לכן, הוא מכונה גדיל RNA שליח (mRNA). עם זאת, לאחר רצף הבסיסים החנקניים, הרצף ב-mRNA זהה לרצף ה-DNA, למעט בסיסי תימין שהוחלפו בבסיס Uracil.בסוף התעתיק, נוצר גדיל mRNA הדומה לגן המעניין בגדיל ה-DNA.
מה ההבדל בין שכפול DNA לתעתוק?
• שכפול DNA יוצר שני גדילי DNA זהים לגדיל המקורי, בעוד שגדיל של mRNA נוצר על פי רצף הבסיס של גן של גדיל ה-DNA בתעתיק.
• שכפול DNA כולל שלושה אנזימים עיקריים, אבל שעתוק כולל רק אנזים אחד.
• Deoxyribonucleotides מעורבים בשכפול ה-DNA, אבל ribonucleotides מעורבים בתעתוק.
• שכפול DNA הוא תהליך שלם בעוד שתעתוק הוא חלק מתהליך.
