Διαφορά μεταξύ DNA και mRNA

Κύρια διαφορά – DNA έναντι mRNA

Το DNA και το mRNA είναι οι δύο τύποι των πιο άφθονων νουκλεϊκών οξέων στα κύτταρα. Τόσο το DNA όσο και το mRNA αποτελούνται από νουκλεοτίδια. Το DNA είναι το γενετικό υλικό τόσο των προκαρυωτικών όσο και των ευκαρυωτικών. Είναι αυτο-αντιγραφόμενο και ένα νέο DNA παράγεται κατά την αντιγραφή του DNA. Ένα γονίδιο είναι μια περιοχή (τόπος) ή μια συγκεκριμένη νουκλεοτιδική αλληλουχία στον κλώνο του DNA. Το mRNA παράγεται από τη μεταγραφή αυτών των γονιδίων. Περιέχει πληροφορίες για μια αλληλουχία αμινοξέων μιας λειτουργικής πρωτεΐνης. Το DNA περιλαμβάνει μια σύνθετη δομή διπλής έλικας, ενώ το mRNA είναι ως επί το πλείστον ένα μονόκλωνο μόριο. Η κύρια διαφορά μεταξύ DNA και mRNA είναι ότι το DNA είναι το κύριο βιομόριο που είναι υπεύθυνο για τη συνέχεια της ζωής ενώ το mRNA είναι υπεύθυνο για την πρωτεϊνική σύνθεση .

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το DNA
      – Ορισμός, Δομή, Συνάρτηση
2. Τι είναι το mRNA
      – Ορισμός, Δομή, Συνάρτηση
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ DNA και mRNA
      – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ DNA και mRNA
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Αλληλουχία αμινοξέων, DNA, αντιγραφή DNA, mRNA, σύνθεση πρωτεϊνών, μεταγραφή, μετάφραση

Τι είναι το DNA

DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ ) αναφέρεται σε ένα αυτοαναπαραγόμενο μόριο, που υπάρχει σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, που φέρει τη γενετική πληροφορία. Επομένως, το DNA είναι το γενετικό υλικό τόσο των προκαρυωτών όσο και των ευκαρυωτικών. Στα προκαρυωτικά, το DNA βρίσκεται στο νουκλεοειδές του κυτταροπλάσματος. Μια μικρή ποσότητα DNA εμφανίζεται ως πλασμίδια. Ωστόσο, στους ευκαρυώτες, το DNA βρίσκεται μέσα στον πυρήνα. Τα ευκαρυωτικά οργανίδια όπως τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες περιέχουν επίσης κάποιο DNA. Η αδενίνη (A), γουανίνη (G), κυτοσίνη (C) και θυμίνη (T) είναι τα τέσσερα νουκλεοτίδια του DNA, τα οποία χρησιμεύουν ως δομικά στοιχεία του DNA. Η δεοξυριβόζη είναι το σάκχαρο που βρίσκεται στα νουκλεοτίδια του DNA. Το DNA σε ένα ευκαρυωτικό κύτταρο φαίνεται στο σχήμα 1.

Εικόνα 1:DNA

Το συνολικό DNA ενός οργανισμού ονομάζεται γονιδίωμα αυτού του οργανισμού. Το ανθρώπινο γονιδίωμα περιέχει 3 δισεκατομμύρια νουκλεοτίδια. Αυτά τα νουκλεοτίδια είναι διατεταγμένα σε δύο κλώνους που είναι συμπληρωματικές μεταξύ τους. Οι βάσεις αδενίνης του ενός κλώνου σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου με τις βάσεις θυμίνης του άλλου κλώνου. Ομοίως, οι βάσεις κυτοσίνης σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου με τις βάσεις γουανίνης. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται συμπληρωματικό ζεύγος βάσεων, και αυτό σχηματίζει μια δίκλωνη δομή του DNA. Ο διπλός κλώνος του DNA σχηματίζει μια δομή διπλής έλικας. Οι διπλές έλικες του DNA είναι διατεταγμένες σε χρωμοσώματα και είναι σφιχτά συσκευασμένες μέσα στον πυρήνα. Τα μόρια DNA είναι ικανά να αυτοαναπαραχθούν για να δημιουργήσουν νέα αντίγραφα DNA από τα υπάρχοντα αντίγραφα.

Τι είναι το mRNA

Το mRNA (αγγελιοφόρος RNA ) αναφέρεται σε έναν υποτύπο RNA, ο οποίος δημιουργείται με μεταγραφή και καθορίζει την αλληλουχία αμινοξέων μιας πρωτεΐνης. Επομένως, είναι μια μεταγραφή ενός γονιδίου. Στους ευκαρυώτες, το mRNA παράγεται μέσα στον πυρήνα και μεταφέρεται στο κυτταρόπλασμα. Το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση του mRNA κατά τη μεταγραφή είναι η RNA πολυμεράση. Το μόριο mRNA αποτελείται από νουκλεοτίδια RNA. Η αδενίνη (A), γουανίνη (G), κυτοσίνη (C) και ουρακίλη (U) είναι τα τέσσερα νουκλεοτίδια RNA που βρίσκονται σε ένα μόριο mRNA. Το mRNA που μόλις συντέθηκε ονομάζεται προ-mRNA , το οποίο υφίσταται μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις για να παράγει ένα ώριμο μόριο mRNA. Περιλαμβάνει προσθήκη καπακιού 5′, επεξεργασία και πολυαδενυλίωση. Η δομή ενός ώριμου μορίου mRNA φαίνεται στο σχήμα 2 .

Εικόνα 2:Ώριμο mRNA

 Ένα πώμα 7-μεθυλγουανοσίνης προστίθεται στο μπροστινό μέρος του άκρου 5′. Κατά την επεξεργασία του mRNA, ορισμένα νουκλεοτίδια μπορούν να αλλάξουν. Μια πολυ (Α) ουρά, η οποία περιέχει περίπου 250 υπολείμματα αδενοσίνης προστίθεται στο 3' άκρο του μορίου mRNA για να το προστατεύσει από την αποικοδόμηση από τις εξωνουκλεάσες. Από την άλλη πλευρά, το ευκαρυωτικό προ-mRNA αποτελείται τόσο από ιντρόνια όσο και από εξόνια. Το εναλλακτικό μάτισμα είναι μια άλλη διαδικασία με την οποία διαφορετικοί συνδυασμοί εξονίων ματίζονται μεταξύ τους για να επιτευχθούν αρκετοί τύποι πρωτεϊνών από ένα μόνο μόριο προ-mRNA. Το προκαρυωτικό mRNA είναι ικανό να παράγει έναν μόνο τύπο πρωτεΐνης μετά τη μετάφραση. Η λειτουργία ενός μορίου mRNA φαίνεται στο σχήμα 3 .

Εικόνα 3:Ο ρόλος του mRNA στο κύτταρο

 Τα ώριμα μόρια mRNA εξάγονται μέσω του πυρηνικού πόρου στο κυτταρόπλασμα. Το ώριμο mRNA μεταφράζεται σε μια αλληλουχία αμινοξέων μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης σε μια διαδικασία που ονομάζεται μετάφραση. Η μετάφραση διευκολύνεται από τα ριβοσώματα στο κυτταρόπλασμα. Η μεταγραφή μιας αλληλουχίας DNA σε ένα μόριο mRNA και η μετάφραση ενός μορίου mRNA σε πρωτεΐνη ονομάζονται κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας. Η κωδικοποιητική περιοχή κάθε μορίου mRNA αποτελείται από κωδικόνια, τα οποία είναι τρία νουκλεοτίδια που αντιπροσωπεύουν ένα συγκεκριμένο αμινοξύ της πολυπεπτιδικής αλυσίδας.

Similarities Between DNA and mRNA

• Τόσο το DNA όσο και το mRNA αποτελούνται από νουκλεοτίδια.
• Το DNA και το mRNA είναι τα πιο άφθονα νουκλεϊκά οξέα σε ένα κύτταρο.
• Τόσο το DNA όσο και το mRNA εμπλέκονται στην παραγωγή μιας λειτουργικής πρωτεΐνης.
• Τόσο το DNA όσο και το mRNA εμφανίζουν συμπληρωματικό ζεύγος βάσεων.

Διαφορά μεταξύ DNA και mRNA

Ορισμός

DNA: Το DNA είναι ένα αυτοαναπαραγόμενο μόριο που υπάρχει σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και φέρει τη γενετική πληροφορία.

mRNA: Το mRNA είναι ένας υποτύπος του RNA, ο οποίος δημιουργείται με μεταγραφή και καθορίζει την αλληλουχία αμινοξέων μιας πρωτεΐνης.

Όνομα

DNA: Το DNA αναφέρεται σε δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ.

mRNA: Το mRNA αναφέρεται σε αγγελιοφόρο RNA.

Νουκλεοτίδια

DNA: Το DNA αποτελείται από νουκλεοτίδια DNA. αδενίνη (Α), γουανίνη (G), κυτοσίνη (C) και θυμίνη (Τ).

mRNA: Το mRNA αποτελείται από νουκλεοτίδια RNA. αδενίνη (A), γουανίνη (G), κυτοσίνη (C) και ουρακίλη (U).

Ζάχαρη

DNA: Το DNA περιέχει σάκχαρα δεοξυριβόζης.

mRNA: Το mRNA περιέχει σάκχαρα ριβόζης.

Σύνθεση

DNA: Το DNA συντίθεται κατά την αντιγραφή του DNA.

mRNA: Το mRNA συντίθεται με μεταγραφή ενός γονιδίου.

Ένζυμα που εμπλέκονται στη σύνθεση

DNA: Η DNA πολυμεράση εμπλέκεται στη σύνθεση του DNA.

mRNA: Η RNA πολυμεράση εμπλέκεται στη σύνθεση του mRNA.

Τοποθεσία

DNA: Το DNA βρίσκεται μέσα στον πυρήνα των ευκαρυωτών και στο κυτταρόπλασμα των προκαρυωτών.

mRNA: Το mRNA παράγεται μέσα στον πυρήνα και μεταφέρεται στο κυτταρόπλασμα σε ευκαρυώτες.

Αριθμός κλώνων

DNA: Το DNA είναι ένα δίκλωνο μόριο.

mRNA: Το mRNA είναι ένα μονόκλωνο μόριο.

Δομή

DNA: Το DNA είναι μια διπλή έλικα.

mRNA: Το mRNA μπορεί να βρεθεί στη δομή του βρόχου στελέχους.

Μοριακό βάρος

DNA: Το DNA είναι ένα μεγάλο μόριο με συγκριτικά υψηλό μοριακό βάρος.

mRNA: Το mRNA είναι μικρότερο μόριο σε σύγκριση με το DNA.

Συνάρτηση

DNA: Το DNA αποθηκεύει τις γενετικές πληροφορίες ενός οργανισμού.

mRNA: Το mRNA μεταφέρει οδηγίες σχετικά με την αλληλουχία αμινοξέων μιας πρωτεΐνης.

Βλάβη από υπεριώδη ακτινοβολία

DNA: Το DNA είναι πιο επιρρεπές σε βλάβες από την υπεριώδη ακτινοβολία.

mRNA: Το mRNA είναι πιο ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Συμπέρασμα

Το DNA και το mRNA είναι τα πιο άφθονα νουκλεϊκά οξέα στο κύτταρο. Το DNA αποτελείται από νουκλεοτίδια DNA ενώ το mRNA αποτελείται από νουκλεοτίδια RNA. Το DNA είναι ένα δίκλωνο μόριο, το οποίο χρησιμεύει ως γενετικό υλικό ενός κυττάρου. Το mRNA είναι ένα μονόκλωνο μόριο, το οποίο μεταφέρει τις πληροφορίες της αλληλουχίας αμινοξέων μιας πρωτεΐνης. Η κύρια διαφορά μεταξύ DNA και mRNA είναι η δομή και η λειτουργία κάθε τύπου μορίου στο κύτταρο.

Αναφορά:

1. «Τι είναι το DNA; – Γενετική Αρχική Αναφορά." Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής των ΗΠΑ, Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας, Διαθέσιμο εδώ.
2. "Messenger RNA (MRNA)." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 1 Απριλίου 2016, Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Eukaryote DNA-en" Προέρχεται από  "Difference_DNA_RNA-EN.svg", "Chromosome-upright.png", "Animal_cell_structure_en.svg" (CC BY-SA 3.0) μέσω του Commons Wikimedia 
2. "Mature mRNA " (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
3. "MRNA-interaction" Από Το αρχικό πρόγραμμα αποστολής ήταν το Sverdrup στην Αγγλική Wikipedia (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia