Belangrijk verschil - DNA versus RNA-synthese
DNA-synthese is het proces van het synthetiseren van een dubbelstrengs DNA door middel van semi-conservatieve replicatie met behulp van enzymen. RNA-synthese is het proces van het synthetiseren van een RNA door het proces van transcriptie met behulp van een enzym-gemedieerde methode. Het belangrijkste verschil tussen DNA- en RNA-synthese is het type enzym dat voor het proces wordt gebruikt. Bij DNA-synthese is DNA-polymerase het belangrijkste enzym dat wordt gebruikt, terwijl bij RNA-synthese RNA-polymerase wordt gebruikt.
Wat is DNA-synthese?
DNA-synthese, ook bekend als DNA-replicatie, is het proces waarbij een nieuw dubbelstrengs DNA wordt gesynthetiseerd door het gebruik van een ouder-DNA-sjabloon. DNA-replicatie vindt plaats in de kern van eukaryoten. Het staat bekend als de semi-conservatieve replicatiemethode omdat het één kopie van de originele streng en één kopie van de nieuwe streng produceert. DNA-replicatie wordt bepaald door een enzym dat DNA-polymerase wordt genoemd. Replicatie begint met het afwikkelen van het dubbelstrengs ouder-DNA met behulp van DNA-helicase.
DNA-polymerase werkt in de richting van 5’ naar 3’ voor de synthese van nieuwe strengen. Dit enzym heeft een 3'OH-groep nodig om nieuwe nucleotiden toe te voegen tijdens replicatie. En ook vereist DNA-polymerase een korte RNA-primer om replicatie te initiëren, omdat het zelf geen replicatie kan initiëren. De streng die wordt gesynthetiseerd in de 5'-naar 3'-richting staat bekend als leidende streng en kan continu worden gesynthetiseerd.
Figuur 01: DNA-synthese
De nieuwe streng die van 3’ naar 5’ richting loopt, kan niet continu worden gesynthetiseerd omdat het geen vrij 3’-uiteinde heeft. Daarom worden met behulp van veel korte oligomeren (primers) korte strengen nieuw DNA gesynthetiseerd. Deze korte strengen staan bekend als Okazaki-fragmenten. Deze Okazaki-fragmenten worden later geligeerd met behulp van DNA-ligase. Deze streng staat bekend als de lagging strand. Aan het einde van het proces wordt nieuw dubbelstrengs DNA geproduceerd, vergelijkbaar met het ouder-DNA.
Wat is RNA-synthese?
RNA-synthese is het proces waarbij een enkelstrengs RNA wordt gesynthetiseerd met behulp van een dubbelstrengs DNA. In het centrale dogma van het leven staat dit bekend als transcriptie. Transcriptie van eukaryoten vindt plaats in de kern. Het belangrijkste enzym dat wordt gebruikt bij transcriptie of RNA-synthese is RNA-polymerase. Transcriptie vindt ook plaats in de richting van 5’ naar 3’.
Figuur 02: Transcriptie
RNA-polymerase identificeert de matrijsstreng van het ouder-DNA door te binden aan de promotorplaatsen van de DNA-streng. Promotorplaatsen verschillen afhankelijk van het cellulaire systeem van het organisme (eukaryoot of prokaryotisch). Zodra de promotor is geïdentificeerd door de RNA-polymerase, begint de transcriptie op de transcriptie-initiatieplaats. De RNA-polymerase voegt nucleotiden toe aan het vrije 3'-uiteinde en heeft geen sjabloon nodig om transcriptie te starten. Eerst wordt de DNA: RNA-hybride gevormd die later verdwijnt en bij beëindiging van de RNA-synthese wordt de gesynthetiseerde streng naar het celcytoplasma gestuurd voor eiwitsynthese (vertaling).
Wat zijn de overeenkomsten tussen DNA- en RNA-synthese?
- Zowel de DNA- als de RNA-synthese worden gekatalyseerd door de enzymen.
- Beide vinden plaats in de kern van eukaryoten en in het cytoplasma van prokaryoten.
- Beide worden gereguleerd door tijd- en pH-omstandigheden.
- Zowel DNA- als RNA-synthese hebben drie hoofdfasen: initiatie, verlenging en beëindiging
- Beide zijn twee belangrijke fasen in het centrale dogma van het leven.
- Beide komen voor in de richting van 5’ naar 3’.
Wat is het verschil tussen DNA- en RNA-synthese?
DNA vs RNA-synthese |
|
| DNA-synthese is het proces van het synthetiseren van een nieuw dubbelstrengs DNA, dat een identieke kopie is van één origineel DNA-molecuul. | RNA-synthese is het proces van het synthetiseren van een RNA-molecuul, dat een kopie is van een bepaald segment van de DNA-streng |
| Celcyclusfase | |
| DNA-replicatie vindt plaats tijdens de S-fase van de interfase. | Transcriptie vindt plaats tijdens de G1- en G2-fasen van de interfase. |
| Vorming van Okazaki-fragmenten | |
| Okazaki-fragmenten worden gevormd tijdens DNA-synthese. | Okazaki-fragmenten worden niet geproduceerd tijdens de RNA-synthese. |
| Vereiste van primers | |
| Primers zijn vereist voor DNA-synthese. | Primers zijn niet vereist voor RNA-synthese. |
| Enzymbetrokken | |
| DNA-polymerase, helicase, topoisomerase en ligase zijn de enzymen die betrokken zijn bij de DNA-synthese. | RNA-polymerase is het belangrijkste enzym dat betrokken is bij transcriptie. |
| Synoniemen | |
| DNA-synthese is ook bekend als DNA-replicatie. | RNA-synthese is ook bekend als transcriptie. |
| Het uitgangsmateriaal (sjabloon) | |
| Beide dubbelstrengs ouder-DNA worden gebruikt als sjablonen in DNA-synthese. | Eén streng DNA wordt gebruikt als sjabloon tijdens transcriptie. |
| Aantal geproduceerde strengen | |
| DNA-synthese levert twee nieuwe DNA-strengen op. | RNA-synthese levert slechts één streng RNA op. |
| Procesinitiatie | |
| DNA-synthese begint bij de oorsprong van replicatie. | RNA-synthese start in de promotorregio. |
| Promotor Regio's | |
| Promotorregio is niet betrokken bij DNA-synthese. | Promotorregio is nodig voor RNA-synthese. |
Samenvatting – DNA versus RNA-synthese
Replicatie en transcriptie worden de twee belangrijkste processen genoemd waarin DNA en RNA worden gesynthetiseerd. DNA-synthese of -replicatie vindt plaats door het afwikkelen van de dubbele strengen en beide strengen resulteren in het produceren van het dubbelstrengs dochter-DNA. Het proces omvatte voornamelijk DNA-polymerase samen met andere enzymen. RNA-synthese gebruikt één DNA-streng om het RNA te synthetiseren met behulp van RNA-polymerase. Beide vinden plaats in de richting van 5’ naar 3’.
