Үндсэн ялгаа – ДНХ ба РНХ-ийн синтез
ДНХ-ийн нийлэгжилт нь ферментийг ашиглан хагас консерватив хуулбарлах замаар давхар хэлхээтэй ДНХ-ийг нэгтгэх үйл явц юм. РНХ-ийн нийлэгжилт нь ферментийн зуучлалын аргыг ашиглан транскрипц хийх замаар РНХ-ийг нэгтгэх үйл явц юм. ДНХ ба РНХ-ийн нийлэгжилтийн гол ялгаа нь процесст ашигладаг ферментийн төрөл юм. ДНХ нийлэгжилтэнд ДНХ полимеразыг гол фермент хэрэглэдэг бол РНХ нийлэгжилтэнд РНХ полимеразыг ашигладаг.
ДНХ-ийн синтез гэж юу вэ?
ДНХ-ийн нийлэгжилтийг ДНХ-ийн репликац гэж нэрлэдэг бөгөөд эх ДНХ-ийн загварыг ашиглан шинэ давхар хэлхээтэй ДНХ нийлэгжих үйл явц юм. ДНХ-ийн хуулбар нь эукариотуудын цөмд явагддаг. Энэ нь эх хэлхээний нэг хуулбар, шинэ хэлхээний нэг хуулбарыг гаргадаг тул хагас консерватив хуулбарлах арга гэж нэрлэгддэг. ДНХ-ийн репликацийг ДНХ полимераз хэмээх фермент удирддаг. Хуулбарлах нь ДНХ-ийн геликазын тусламжтайгаар давхар хэлхээтэй эх ДНХ-г задлахаас эхэлдэг.
ДНХ полимераз нь шинэ хэлхээний нийлэгжилтэнд зориулж 5'-3' чиглэлд ажилладаг. Энэ фермент нь репликацийн явцад шинэ нуклеотид нэмэхийн тулд 3'OH бүлэг шаарддаг. Мөн ДНХ полимераза нь репликацийг өөрөө эхлүүлэх боломжгүй тул репликацийг эхлүүлэхийн тулд богино РНХ праймерыг шаарддаг. 5'-аас 3' чиглэлд нийлэгжсэн хэлхээг тэргүүлэх хэлхээ гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг тасралтгүй нийлэгжүүлж болно.
Зураг 01: ДНХ-ийн синтез
3'-аас 5' чиглэлд гүйдэг шинэ хэлхээ нь чөлөөт 3' төгсгөлгүй тул тасралтгүй нийлэгжих боломжгүй. Тиймээс олон богино олигомеруудын (праймер) тусламжтайгаар шинэ ДНХ-ийн богино хэлхээ нийлэгждэг. Эдгээр богино утаснуудыг Оказаки хэлтэрхий гэж нэрлэдэг. Эдгээр Оказаки хэлтэрхийнүүд нь дараа нь ДНХ-ийн ligase ашиглан холбодог. Энэ хэлхээг хоцрогдсон хэлхээ гэж нэрлэдэг. Процессын төгсгөлд эхийн ДНХ-тэй төстэй шинэ давхар хэлхээтэй ДНХ үүсдэг.
РНХ-ийн синтез гэж юу вэ?
РНХ-ийн нийлэгжилт нь нэг хэлхээтэй РНХ-ийг давхар хэлхээтэй ДНХ-ийн тусламжтайгаар нийлэгжүүлэх үйл явц юм. Амьдралын гол сургаалд үүнийг транскрипци гэж нэрлэдэг. Эукариотуудын транскрипци нь цөмд явагддаг. Транскрипц эсвэл РНХ-ийн нийлэгжилтэнд ашигладаг гол фермент бол РНХ полимераз юм. Транскрипц мөн 5'-аас 3' чиглэлд явагдана.
Зураг 02: Транскрипци
РНХ полимераз нь ДНХ-ийн хэлхээний промотер сайтуудтай холбогдон эх ДНХ-ийн загвар хэлхээг тодорхойлдог. Организмын эсийн системээс (эукариот эсвэл прокариот) хамааран дэмжигч цэгүүд өөр өөр байдаг. Промоторыг РНХ полимеразаар тодорхойлсны дараа транскрипц эхлэх цэг дээр транскрипцийг эхлүүлнэ. РНХ полимераз нь чөлөөт 3' төгсгөлд нуклеотид нэмж өгдөг бөгөөд транскрипцийг эхлүүлэхийн тулд загвар шаарддаггүй. Эхлээд ДНХ: РНХ-ийн эрлийз үүсч, дараа нь алга болох ба РНХ-ийн нийлэгжилт дууссаны дараа нийлэгжсэн хэлхээ нь эсийн цитоплазм руу уургийн нийлэгжилтэд (орчуулга) илгээгдэнэ.
ДНХ ба РНХ-ийн синтезийн ижил төстэй талууд юу вэ?
- ДНХ болон РНХ-ийн нийлэгжилтийг ферментүүд катализатор болгодог.
- Хоёулаа эукариотуудын цөм, прокариотуудын цитоплазмд оршдог.
- Хоёулаа цаг хугацаа болон рН-ийн нөхцлөөр зохицуулагддаг.
- ДНХ ба РНХ-ийн нийлэгжилт нь эхлэл, сунгалт, төгсгөл гэсэн гурван үндсэн үе шаттай
- Хоёулаа амьдралын төв сургаалын хоёр чухал үе шат юм.
- Хоёулаа 5'-аас 3' чиглэлд явагдана.
ДНХ ба РНХ-ийн нийлэгжилтийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
ДНХ ба РНХ-ийн синтез |
|
| ДНХ-ийн нийлэгжилт нь нэг анхны ДНХ молекулын ижил хуулбар болох шинэ давхар хэлхээтэй ДНХ-ийг нийлэгжүүлэх үйл явц юм. | РНХ-ийн синтез нь ДНХ-ийн хэлхээний тодорхой сегментийн хуулбар болох РНХ молекулыг нэгтгэх үйл явц юм |
| Эсийн мөчлөгийн үе шат | |
| ДНХ-ийн репликаци нь интерфазын S үе шатанд явагддаг. | Транскрипци нь интерфазын G1 ба G2 үе шатанд явагддаг. |
| Оказаки хэлтэрхий үүсэх | |
| Оказаки хэлтэрхийнүүд ДНХ-ийн синтезийн явцад үүсдэг. | Оказаки хэлтэрхийнүүд РНХ-ийн синтезийн явцад үүсдэггүй. |
| Праймерын шаардлага | |
| ДНХ-ийн нийлэгжилтэнд праймер шаардлагатай. | РНХ-ийн нийлэгжилтэнд праймер шаардлагагүй. |
| Оролцсон фермент | |
| ДНХ полимераз, хеликаза, топоизомераза, лигаза нь ДНХ-ийн нийлэгжилтэнд оролцдог ферментүүд юм. | РНХ полимераз нь транскрипцид оролцдог гол фермент юм. |
| Ижил нэр | |
| ДНХ-ийн синтезийг мөн ДНХ-ийн репликац гэж нэрлэдэг. | РНХ-ийн синтезийг мөн транскрипци гэж нэрлэдэг. |
| Эхлэх материал (загвар) | |
| Хоёр хэлхээтэй эх ДНХ-г хоёуланг нь ДНХ-ийн нийлэгжилтэнд загвар болгон ашигладаг. | ДНХ-ийн нэг хэлхээг хуулбарлах явцад загвар болгон ашигладаг. |
| Үйлдвэрлэсэн утаснуудын тоо | |
| ДНХ-ийн синтез нь ДНХ-ийн хоёр шинэ хэлхээ үүсгэдэг. | РНХ-ийн синтез нь РНХ-ийн зөвхөн нэг хэлхээг үүсгэдэг. |
| Үйл явцыг эхлүүлэх | |
| ДНХ-ийн синтез нь репликацын эхэн үеэс эхэлдэг. | РНХ-ийн синтез нь промотор бүсэд эхэлдэг. |
| Дэмжих бүсүүд | |
| Промотор бүс нь ДНХ-ийн нийлэгжилтэнд оролцдоггүй. | РНХ-ийн нийлэгжилтэнд промотер бүс шаардлагатай. |
Хураангуй – ДНХ ба РНХ-ийн синтез
Хуулбарлах ба транскрипцийг ДНХ ба РНХ нийлэгжүүлдэг үндсэн хоёр процесс гэж нэрлэдэг. ДНХ-ийн нийлэгжилт эсвэл репликаци нь давхар хэлхээг задлах замаар явагддаг бөгөөд хоёр хэлхээ нь охин хоёр хэлхээтэй ДНХ-ийг үүсгэдэг. Уг процесс нь бусад ферментийн хамт ДНХ полимеразыг голчлон оролцуулсан. РНХ-ийн синтез нь РНХ полимераза ашиглан РНХ-ийг нэгтгэхийн тулд нэг ДНХ хэлхээг ашигладаг. Хоёулаа 5'-аас 3' чиглэлд явагдана.
