主な違い – タンパク質合成とDNA複製の違い

タンパク質の合成とDNAの複製は、DNAを出発物質とする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、機能に必要な情報を格納しています。

タンパク質合成とDNA複製の主な違いは、タンパク質合成が遺伝子内の情報に基づいて機能的なタンパク質分子を生成するのに対し、DNA複製は既存のDNA分子の正確な複製を生成することであるという点である。

タンパク質合成の最終結果は機能的なタンパク質分子ですが、DNA複製の最終結果はDNA分子なのです。

タンパク質の合成とは？

タンパク質合成とは、遺伝子に記憶された情報をもとに、アミノ酸の直鎖が作られる過程を指します。

つまり、遺伝子はタンパク質のアミノ酸配列のメッセージを担っているのです。

各アミノ酸の情報は、遺伝暗号に基づいて遺伝子にコード化されている。

コドンと呼ばれる3つの窒素塩基の組み合わせが、特定のアミノ酸の情報を担っています。

図1にタンパク質合成の過程を示す。

図1：タンパク質の合成過程

タンパク質合成の3つのステップは、転写、RNA処理、翻訳です。

転写では、DNAがmRNA分子に転写される。

RNAポリメラーゼは、転写に関与する酵素です。

RNAポリメラーゼはプロモーターに結合し、転写を開始する。

酵素がDNAの鋳型の中を伸長するにつれて、長いmRNA分子が合成される。

RNAポリメラーゼがターミネーターに到達すると、転写は終了する。

転写の最終結果は、未完成のmRNA分子です。

RNAプロセシングは、成熟したRNA分子を生成するプロセスです。

真核生物では、エクソンをスプライシングすることによりイントロンが除去される。

成熟したmRNA分子は、翻訳を受けるために細胞質へ放出される。

翻訳中、mRNA分子上の情報は、特定のタンパク質のアミノ酸配列の合成のために解読される。

翻訳はリボソームによって促進される。

対応するアミノ酸は、tRNA分子によって運ばれる。

DNA複製とは

DNAの複製とは、二本鎖のDNA分子の同一のコピーを作る過程を指します。

二本鎖DNA分子の各鎖は、新しいDNA分子を合成するための鋳型となる。

したがって、二本鎖DNA分子は、複製を受ける前に巻き戻しておく必要があります。

DNAの複製は半保存的に行われます。

新しく合成された二本鎖DNA分子は、それぞれ古いDNA分子を含んでいます。

図2に、DNA複製の過程を示します。

図2: DNAの複製

DNAの複製には、ヘリカーゼ、RNAプライマーゼ、DNAポリメラーゼなど、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、複製フォークが作られる。

RNAプライマーゼはDNAの鋳型にプライマーを付加する。

DNAポリメラーゼは鋳型となる鎖に相補的な塩基対を付加するため、DNAポリメラーゼがDNA鋳型を通過することにより、相補的なDNA鎖が作られる。

新しく合成された鎖は、古い鎖と相補的な塩基対を形成する。

タンパク質の合成とDNA複製の類似性

• タンパク質合成とDNA複製は、どちらもDNAが関与する機構です。
• タンパク質合成とDNA複製は、どちらも細胞内で起こる。
• タンパク質合成とDNA複製の両方が、生物の成長、発達、機能発揮に必要です。
• タンパク質合成とDNA複製の最初の鋳型は、巻き戻されたDNA分子です。
• タンパク質合成とDNA複製の両方は、不正確な前駆体分子を取り込むことによってエラーを起こすことがあります。

タンパク質合成とDNA複製の違い

定義

タンパク質の合成。

タンパク質合成とは、遺伝子に記憶された情報をもとに、アミノ酸の直鎖が作られる過程のことである。

DNAの複製。

DNAの複製とは、二本鎖のDNA分子の同一なコピーを作る過程を指す。

メカニズム

タンパク質の合成。

タンパク質合成には、転写と翻訳の2つの過程があります。

DNAの複製。

DNAの複製は、既存のDNA分子の正確な複製を作るために行われる。

で発生する。

タンパク質の合成。

タンパク質合成：核の中と細胞質で行われる。

DNAの複製。

DNA複製：真核生物では核の中で、原核生物では細胞質で行われる。

RNA

タンパク質合成：DNAとは別に、mRNA分子がタンパク質合成に関与している。

DNAの複製。

DNAの複製にはRNA分子は関与していない。

酵素

タンパク質の合成。

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の複製。

ヘリカーゼ、RNAプライマーゼ、DNAポリメラーゼがDNA複製に関与する酵素です。

最終製品

タンパク質の合成。

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複製の最終生成物は、既存のDNA分子の正確な複製物です。

結論

タンパク質合成とDNA複製は、最初の鋳型に二本鎖のDNA分子が関与する機構です。

タンパク質合成は、タンパク質のアミノ酸配列を合成することである。

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ある。

タンパク質合成とDNA複製の主な違いは、その仕組みと最終生成物です。