Prokaryotisk transkripsjon forekommer i celle-cytoplasma, og i prokaryoter skjer både transkripsjon og oversettelse samtidig. Eukaryot transkripsjon forekommer i cellekjernen, og i eukaryoter er transkripsjon og oversettelse forskjellig i rom og tid.
Før du blir kjent med forskjellen mellom prokaryotisk og eukaryotisk transkripsjon i detalj, la oss først se på transkripsjonsprosessen. Transskripsjon er prosessen med å lage et RNA-molekyl ved å bruke en av DNA-strengene som mal. Her blir informasjonen i DNA transkribert eller kopiert til et messenger RNA (mRNA) molekyl. Deretter transporteres dette mRNA til cytoplasma hvor det blir omdannet til et funksjonelt proteinmolekyl ved hjelp av mange enzymer.
Transkripsjon krever tre hovedkomponenter:
DNA-mal (templatstreng) - bare en streng av DNA-molekylet brukes til transkripsjonen
Råmaterialene som ribonukleosidtrifosfat (rNTPs)
Transkripsjonsapparatet - enzymene som kreves for å starte og pågående transkripsjonsprosess
Transkripsjonsprosessen består av tre trinn; innvielse, forlengelse og avslutning.
Initiering - transkripsjonsapparatet monteres på promotoren og starter syntesen av RNA.
Forlengelse - RNA-polymerase leses gjennom DNA-templatstrengen mens du slår av dobbelthelix-DNA og legger til nye nukleotider, en om gangen, til 3'-enden av den syntetiserende RNA-strengen.
Avslutning - gjenkjenning av enden av transkripsjonsenheten og separasjonen av RNA-molekylet fra DNA-malen.
Prokaryoter har ikke en organisert kjerne, så at kjernefysiske materialer eller DNA er i cytoplasma. Derfor forekommer transkripsjonen i cytoplasmaet, og alle forløpere som trengs for transkripsjonen finnes i cytoplasmaet. Prokaryotisk transkripsjon krever RNA-polymerasenzymet for at transkripsjonen skal fullføres. Enzymet inneholder fem underenheter (α, β, β ', ω) og det binder segma til segmafaktoren og promotorområdet, og deretter initierer transkripsjonen ved å fullføre holoenzymet. I prokaryoter er DNA ikke bundet til histoner. Således initierer transkripsjonen direkte. Dette kan være fordelaktig når prokaryoter har overlappende gener. Transkripsjon starter ved promotorområdet og strekker seg gjennom kodningsområdet og slutter når RNA-polymerasen leser avslutningssignalet. Det er to typer termineringssignaler, Rho-avhengige og uavhengige. Transkriberte mRNA vil bli fullstendig oversatt under transkripsjonen, og ingen behandling etter transkripsjon vil bli gjennomført mesteparten av tiden.
Typisk prokaryotisk celle
Eukaryot transkripsjon er mer kompleks enn eukaryot transkripsjon og forekommer inne i kjernen. I motsetning til prokaryoter inneholder eukaryoter fem typer RNA-polymeraser i henhold til transkripsjonsbehovet og inneholder 10-17 underenheter. For eksempel transkriberer RNA-polymerase I stor mRNA og RNA-polymerase II transkriberer snRNA, snoRNA og miRNA, etc. Disse fem enzymer finnes forskjellig i organismer, for eksempel er RNA-polymerase IV og V kun tilstede i planter.
Type RNA-polymerase | Transskribere molekyler |
RNA-polymerase I | Stort rRNA |
RNA polymerase II | Pre-mRNA, noen snRNAs, snoRNAs, noen miRNAs |
RNA-polymerase III | tRNAer, små rRNAer, noen snRNAer, noen miRNAer |
RNA polymerase IV | Noen miRNAer |
RNA polymerase V | RNA molekyler deltar i heterochromatin formasjon |
For det første løsner DNA fra histonproteiner og unwinds nær promotorregionen. RNA-polymerase og andre transkripsjonsfaktorer inkludert forsterkere vil være bundet til promotorområdet. Transkripsjon starter ved transkripsjonsinitieringsstedet og går opp til transkripsjonsavslutningssignalet. I motsetning til prokaryoter er transkripsjonen svært lang og går gjennom omfattende behandling. Nyformet mRNA kalles pre-mRNA. Dette behandles ved å skille ut den ikke-kodende regionen, og kodende regioner vil bli slått sammen igjen. Dette kalles den modne mRNA, og den er klar til å bli oversatt. Dette er hele prosessen med transkripsjon.
Eukaryotisk celle (dyr)
Prokaryotisk transkripsjon forekommer i celle-cytoplasma.
Eukaryot transkripsjon forekommer i cellekjernen.
I Prokaryotisk transkripsjon, transkripsjon og oversettelse skjer samtidig.
I Eukaryot transkripsjon, transkripsjon og oversettelse varierer i rom og tid (transkripsjon - kjernen, oversettelse - cytoplasma)
I Prokaryotisk transkripsjon, mRNA transkriberes direkte fra template DNA molekyl.
I Eukaryot transkripsjon, I utgangspunktet dannes et pre-mRNA-molekyl (primært transkrips) og deretter behandles for å gi et modent mRNA.
I Prokaryotisk transkripsjon, typen av RNA-polymerase varierer ikke med bakterietypen.
I eukaryoter transkripsjon, typen av RNA varierer med organismer.
f.eks RNA-polymerase I, II, III er tilstede i alle eukaryoter, men RNA-polymerase IV og V er bare tilstede i planter
En enkelt type RNA-polymerase, som har et kjerneenzym og andre underenheter, er involvert i prokaryotisk transkripsjon.
Type RNA-polymerase varierer i henhold til typen av RNA som transkriberes i eukaryot celler. (dvs. De identifiserer forskjellige typer promotorer)
prokaryote RNA-polymerase består av fem underenheter (a, p, p ', co)
eukaryote RNA-polymerase består av 10-17 subenheter.
I prokaryoter, holoenzym (RNA polymerase + sigma faktor) gjenkjenner og binder direkte til promotoren.
I eukaryoter, promotorgjenkjenning kan ikke utføres av RNA-polymerase alene, men tilbehørsproteiner i cellen skal gjenkjenne promotoren og derved rekruttere en spesifikk RNA-polymerase til promotoren.
I eukaryoter, et kompleks av histonproteiner og DNA bør være tilgjengelig før transkripsjonen.
I prokaryote, DNA er ikke bundet til histonproteinene. Derfor skjer transkripsjon direkte.
eukaryote DNA som er identifisert av RNA-polymerasen II har to deler av promotoren kjent som kjernepromotor og regulatorisk promotor.
I prokaryote promotor, ingen slik differensiering kan sees.
Prokaryote celler har to typer transkripsjonsterminatorer; Rho-avhengige terminatorer og Rho-uavhengige terminatorer.
I eukaryoter transkripsjon, de tre RNA-polymeraser bruker forskjellige mekanismer for terminering.
f.eks RNA-polymerase I - trenger termineringsfaktor som binder seg nedstrøms DNA-terminasjonsstedet.
RNA-polymerase II - transkriberte termineringssekvensen og produserer deretter en streng uraciler.
Rho faktor binder til det voksende RNA molekylet i prokaryote transkripsjon.
Oppsigelsesfaktor i eukaryoter binder til DNA-molekylet.
eukaryote transkripsjon kan bli forsterket av proteiner som kalles forsterkere som binder seg til et annet DNA-sted som er borte fra transkriberingsområdet.
Dette er ikke rapportert i prokaryote transkripsjon.
Bilde Courtesy:
"Gjennomsnittlig prokaryote cell-en" av Mariana Ruiz Villarreal, LadyofHats (Public Domain) via Commons
"Animal cell structure en" av LadyofHats (Mariana Ruiz) - Eget arbeid med Adobe Illustrator. Bilde omdøpt fra Bilde: Animal celle struktur.svg. (Offentlig domene) via Commons