主な違い – タンパク質合成と DNA 複製
タンパク質合成と DNA 複製は、DNA が出発物質として使用される 2 つのメカニズムです。 DNA はほとんどの生物の遺伝物質として機能し、生物の成長、発達、および機能に必要な情報を保存します。 主な違い タンパク質合成と DNA 複製の違いは、タンパク質合成が遺伝子の情報に基づく機能的なタンパク質分子の生成であるのに対し、DNA 複製は既存の DNA 分子の正確なレプリカの生成であることです。 タンパク質合成の最終結果は機能性タンパク質分子ですが、DNA 複製ではそれは DNA 分子です。
対象となる主な分野
1.タンパク質合成とは
– 定義、メカニズム、重要性
2. DNA複製とは
– 定義、メカニズム、重要性
3.タンパク質合成と DNA 複製の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.タンパク質合成と DNA 複製の違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:DNA、DNA 複製、遺伝子、メッセンジャー RNA (mRNA)、タンパク質、タンパク質合成、リボソーム
タンパク質合成とは
タンパク質合成とは、遺伝子に保存された情報に基づいてアミノ酸の直鎖が生成されるプロセスを指します。これは、遺伝子がタンパク質のアミノ酸配列のメッセージを伝えることを意味します。各アミノ酸に関する情報は、遺伝暗号に基づいて遺伝子にコード化されています。コドンとして知られている 3 つの窒素塩基の組み合わせは、特定のアミノ酸に関する情報を運びます。タンパク質合成のプロセスは 図 1 に示されています .
図 1:タンパク質合成
タンパク質合成の 3 つのステップは、転写、RNA 処理、および翻訳です。転写中、DNA は mRNA 分子に転写されます。 RNAポリメラーゼは、転写に関与する酵素です。転写開始のためのプロモーターに結合します。酵素が DNA テンプレートを介して伸長すると、長い mRNA 分子が合成されます。 RNAポリメラーゼがターミネーターに到達すると、転写は終了します。転写の最終結果は未熟なmRNA分子です。 RNA プロセッシングは、成熟した RNA 分子を生成するプロセスです。処理中に、5' キャップとポリ A テールが mRNA に追加されます。真核生物では、イントロンはエクソンのスプライシングによって除去されます。成熟したmRNA分子は、翻訳を受けるために細胞質に放出されます。翻訳中、特定のタンパク質のアミノ酸配列を合成するために、mRNA分子に関する情報が解読されます。翻訳はリボソームによって促進されます。対応するアミノ酸は tRNA 分子によって運ばれます。
DNA 複製とは
DNA 複製とは、二本鎖 DNA 分子の同一のコピーを生成するプロセスを指します。二本鎖 DNA 分子の各鎖は、新しい DNA 分子の合成のテンプレートとして機能します。したがって、二本鎖 DNA 分子は、複製を受ける前にほどく必要があります。 DNA の複製は半保存的な方法で行われます。新しく合成された二本鎖 DNA 分子にはそれぞれ、古い DNA 分子が含まれています。 DNA 複製のプロセスは 図 2 に示されています。
図 2:DNA 複製
DNA 複製には、ヘリカーゼ、RNA プライマーゼ、DNA ポリメラーゼなどのいくつかの酵素が関与しています。 DNA はヘリカーゼによって巻き戻され、複製フォークが生成されます。 RNA プライマーゼは、DNA テンプレートにプライマーを追加します。 DNA ポリメラーゼはテンプレート鎖に相補的な塩基対を付加するため、DNA テンプレートを介した DNA ポリメラーゼの動員により、相補的な DNA 鎖が生成されます。新しく合成された鎖は、古い鎖と相補的に塩基対を形成します。
タンパク質合成と DNA 複製の類似点
- タンパク質合成と DNA 複製の両方が、DNA が関与する 2 つのメカニズムです。
- タンパク質合成と DNA 複製の両方が細胞内で行われます。
- 生物の成長、発達、機能には、タンパク質合成と DNA 複製の両方が必要です。
- タンパク質合成と DNA 複製の両方の初期テンプレートは、巻き戻された DNA 分子です。
- タンパク質合成と DNA 複製の両方で、誤った前駆体分子が取り込まれることでエラーが発生する可能性があります。
タンパク質合成と DNA 複製の違い
定義
タンパク質合成: タンパク質合成とは、遺伝子に保存された情報に基づいてアミノ酸の直鎖が生成されるプロセスを指します。
DNA複製: DNA 複製とは、二本鎖 DNA 分子の同一のコピーを生成するプロセスを指します。
メカニズム
タンパク質合成: 転写と翻訳は、タンパク質合成に関与する 2 つのプロセスです。
DNA複製: DNA 複製では、既存の DNA 分子の正確なレプリカが生成されます。
発生
タンパク質合成: タンパク質合成は、細胞質だけでなく核内でも起こります。
DNA複製: DNA 複製は、真核生物の核内と原核生物の細胞質で発生します。
RNA
タンパク質合成: mRNA 分子は、DNA とは別にタンパク質合成に関与しています。
DNA複製: RNA 分子は DNA 複製に関与しません。
酵素
タンパク質合成: タンパク質合成に関与する酵素は RNA ポリメラーゼです。
DNA複製: ヘリカーゼ、RNA プライマーゼ、および DNA ポリメラーゼは、DNA 複製における酵素です。
最終製品
タンパク質合成: タンパク質合成の最終生成物はタンパク質分子です。
DNA複製: DNA 複製の最終産物は、既存の DNA 分子の正確な複製です。
結論
タンパク質合成と DNA 複製は、二本鎖 DNA 分子が最初のテンプレートに関与する 2 つのメカニズムです。タンパク質合成は、タンパク質のアミノ酸配列の合成です。 DNA複製は、既存のDNA分子から新しいDNA分子を合成することです。タンパク質合成と DNA 複製の主な違いは、2 つのプロセスのメカニズムと最終生成物です。
参考文献:
1.ベイリー、レジーナ。 「DNA複製のステップ」。
2.「タンパク質合成」。 SparkNotes、こちらから入手できます。
画像提供:
1.「細菌タンパク質合成」Joan L. Slonczewski、John W. Foster – Microbiology:An Evolving Science (CC BY-SA 3.0) by Commons Wikimedia
2.「0323 DNA 複製」OpenStax 著 (CC BY 4.0) ) コモンズ ウィキメディア経由
