Forskjellen mellom transkripsjon og oversettelse
Share
Hovedforskjell - Transkripsjon vs Oversettelse
Transskripsjon og oversettelse er begge involvert i prosessen med genuttrykk som kreves for cellefunksjon. Transkripsjon er kopiering av gener i genomet i RNA-stykker. Oversettelse er dekoding av mRNA i proteiner. Transkripsjonen av DNA i RNA og oversettelsen av RNA i proteiner betraktes som den sentrale dogmen i molekylærbiologi. Hovedforskjellen mellom transkripsjon og oversettelse er det transkripsjon innebærer produksjon av RNA fra DNA mens translasjon involverer proteinsyntesen ved dekoding av mRNA.
Denne artikkelen ser på,
1. Hva er transkripsjon
- Definisjon, Prosess, Egenskaper
2. Hva er Oversettelse
- Definisjon, Prosess, Egenskaper
3. Hva er forskjellen mellom Nucleolus og Nucleus
Hva er transkripsjon
Transkripsjon er det første trinnet i genuttrykksprosessen. Et gen kopieres til et RNA-stykke ved hjelp av enzymet, RNA-polymerase. Dette stykket RNA kalles primært transkripsjon. Den er komplementær og antiparallell til DNA-sekvensen som den kopieres fra. Transkripsjon kan produsere flere typer RNA: messenger RNA (mRNA), overfør RNA (tRNA), ribosomalt RNA (rRNA) og ikke-kodende RNA, slik som microRNA (miRNA). Generene kodet for proteiner produserer mRNAer. MRNAene består av utranslaterte regioner kalt 5 'UTR og 3' UTR for regulering av proteinsyntese. Andre RNA-typer anses å bidra til syntese, regulering og behandling av proteiner.
I virus syntetiseres mRNA fra dets RNA-genom. Deres genom består av negativ-sense, enkeltstrenget RNA. Under RNA-replikasjonen, frembringes en positiv-sense, enkeltstrenget RNA som kan benyttes i oversettelsen i det siste. Noen virus som HIV overfører RNA-genomene til DNA ved hjelp av enzymet, revers transkriptase. Således blir syntetisering av komplementært DNA fra RNA referert til som revers transkripsjon.
Ved prokaryotisk og eukaryotisk transkripsjon transkriberes antisense streng i mRNA i 5'-til-3'-retningen. Dette utelukker dannelsen av Okazaki-fragmenter som ved DNA-replikasjon. Videre trenger RNA-polymerase ingen RNA-primere for initiering av transkripsjonen. Transskripsjonsprosessen skjer i fire trinn: initiering, promotorflukt, forlengelse og avslutning. Transkripsjon initieres ved binding av RNA-polymerase til promotoren ved hjelp av assosierte proteiner kalt transkripsjonsfaktorer. Seks transkripsjonsfaktorer som er assosiert med RNA-polymerase II, kan identifiseres i eukaryoter: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF og TFIIH. Innføring av transkripsjonen er regulert av aktivatorer og repressorer.
Etter dannelsen av transkripsjonsinitieringskomplekset blir noen nukleotider tilsatt, og RNA-polymerase kommer fra promotoren. Deretter dannes transkripsjonstrekningskompleks. RNA-polymerase krysser antisense-DNA-strengen og tilfører nukleotider komplementære til malen for å produsere den nye RNA-strengen. Nukleotidprekursorene som anvendes er adenin, uracil, cytosin og guanin. Den primære transkripsjonen spaltes fra malen i avslutningen av prosessen. I eukaryoter følges spaltningen av post-transkripsjonelle modifikasjoner som polyadenylering, 5'-endekapsling og spleising ut av introner. Et enkelt diagram som illustrerer transkripsjon og behandling er vist i Figur 1.
Figur 1: Transkripsjon og prosessering av RNA
Antibiotika fungerer som transkripsjonshemmere. Derfor kan de brukes til å kurere bakterielle og soppinfeksjoner hos mennesker. Rifampicin og 8-hydroksykinolin er to antibiotika som hemmere transkripsjonen i henholdsvis bakterier og sopp. På den annen side kan transkripsjonen måles ved hjelp av RT-PCR, DNA-mikroarrays, in situ-hybridisering, northern blot og RNA-seq som molekylærbiologiske teknikker.
Hva er Oversettelse
Oversettelse er det andre trinnet i prosessen med genuttrykk. MRNAene, fremstilt ved transkripsjon, blir translatert i proteiner i cytoplasma av ribosomer. Under translasjon dekodes mRNA av ribosomer for å produsere en aminosyrekjede eller en polypeptidkjede. Komplementære tRNA-anticodonsekvenser, som bærer en spesifikk aminosyre, binder til mRNA. Denne type tRNAs kalles amino acyl tRNAs. Bindingen forenkles av ribosomer. Aminosyrene båret av tRNA fra polypeptidkjeden ved peptidbindingsdannelse mellom to aminosyrer. Denne aminosyrekjeden gjennomgår post-translasjonelle modifikasjoner og foldes deretter til 3-D struktur for å bli et aktivt protein.
Oversettelse skjer i tre trinn: initiering, forlengelse og avslutning. For å starte oversettelsen samles ribosomene rundt målet mRNA. Det første tRNA som er lagt til er metioninbærende tRNA som matcher startkodonet, AUG på 5'-enden av mRNA. En kodon er en sekvens av tre nukleotider på mRNA, som koder for en bestemt aminosyre. Etter at det første tRNA er festet til startkodonet, blir tRNA som tilsvarer det andre kodonet festet til mRNA. Deretter translokerer ribosomet til det andre tRNA. Den første og den andre aminosyren, som bæres av tRNA, danner en peptidbinding mellom dem. På samme måte forløper dekodingen når ribosomet translokeres til 5 'til 3' retning på mRNA. Aminosyren blir tilsatt til C-teminus av polypeptidkjeden. Derfor anses oversettelsen som aminokarboksdirigert. Når ribosomet når stoppkodonet (UAG, UAA, UGA), frigjør det polypeptidkjeden. Et enkelt oversattdiagram vises i figur 2.
Figur 2: Ribosom mRNA-oversettelse
Prokaryoter inneholder små ribosomer kalt 70S ribosomer mens eukaryote ribosomer er relativt store og kalt 80S ribosomer. En ribosom består av to underenheter som kalles stor underenhet og liten underenhet. I eukaryoter binder en liten underenhet av 80S ribosom til 5'-enden av mRNA. Men i prokaryoter, liten underenhet, av 70S ribosom binder seg til Shine-Dalgarno-sekvenser i mRNA. En Shine-Dalgarno-sekvens markerer starten på hver kodende sekvens av den prokaryote operon.
Tallrike antibiotika som er i stand til å hemme oversettelse er kloramfenikol, tetracyklin, anisomycin, cykloheximid, streptomycin, etc. Oversettelsen kan måles ved hjelp av spektrometriske metoder, biokjemiske analyser og antistoffbaserte metoder som ELISA og Western blot.
Forskjellen mellom transkripsjon og oversettelse
Hensikt
transkripsjon: Syntese av RNA-kopier av de genetiske instruksjonene som er skrevet i genomet, er hovedformålet.
Oversettelse: Hovedformålet er syntese av proteiner fra RNA som kopieres fra gener.
Mal
transkripsjon: Mal er gener i genomet.
Oversettelse: Mal er mRNA.
plassering
transkripsjon: Dette skjer i kjernen.
Oversettelse: Dette skjer i cytoplasma.
enzymer
transkripsjon: RNA-polymerase er enzymer.
Oversettelse: Ribosomer er enzymer.
Initiering
transkripsjon: Binding av RNA-polymerase inn i promotoren til genet initierer dannelsen av transkripsjonsinitieringskompleks. RNA-polymerase styres av promotoren til transkripsjonsinitieringsstedet.
Oversettelse: Bindingsmetioninet som bærer tRNA til AUG-startkodon initierer oversettelsen.
forløpere
transkripsjon: De fire nitrogenholdige basene: adenin, guanin, cytosin og uracil er forløpene.
Oversettelse: De 20 forskjellige aminosyrene som bæres av tRNA, er forløpene.
Forlengelse
transkripsjon: RNA-polymerase forlenger seg fra 5 'til 3' retning.
Oversettelse: Innkommende aminoacyl-tRNA binder til kodonet på A-stedet. Den nye aminosyren binder seg med vekstkjeden. Ribosome beveger seg til neste codon posisjon fra 5 'til 3' retning.
Type Obligasjonsformularer
transkripsjon: En fosfodiesterbinding mellom to nukleotider kan observeres.
Oversettelse: En peptidbinding mellom to aminosyrer kan observeres.
Avslutning
transkripsjon: Transkripsjon frigjøres, enzymet løsner og DNA rewinds.
Oversettelse: Ribosome dissembles ved å møte inn i en av de tre stoppkodonene, og polypeptidkjeden er løsrevet.
Produkt
transkripsjon: Flere funksjonelle former for RNA er produsert i transkripsjon: mRNA, tRNA, rRNA og ikke-kodende RNA.
Oversettelse: Proteiner er produktene.
Produktbehandling
transkripsjon: Post-transkripsjonelle modifikasjoner forekommer som tillegg av 5'-cap, 3'-poly A-halen og spleising ut av introner forekommer.
Oversettelse: Tallrike posttranslasjonelle modifikasjoner som dannelse av disulfidbroer, fosforylering, farnesylering, etc. forekommer.
Inhibering av antibiotika
transkripsjon: De hemmeres av rifampicin og 8-hydroksykinolin.
Oversettelse: De hemmer av tetracyklin, kloramfenikol, streptomycin, erytromycin, anisomycin, cykloheksamid, etc..
lokalisering
transkripsjon: De er lokalisert i prokaryoter 'cytoplasma og eukaryoter' kjernen.
Oversettelse: De er lokalisert i prokaryotene 'cytoplasma og eukaryoter' ribosomer på endoplasmatisk retikulum.
Konklusjon
Transkripsjon og oversettelse kalles kollektivt genuttrykk. Under transkripsjonen benyttes nukleotider for å produsere en ny RNA-streng av RNA-polymerasen og andre assosierte proteiner. På den annen side benyttes aminosyrer for å produsere en polypeptidkjede i oversettelse. I eukaryoter legger transkripsjon og oversettelse begge modifikasjoner i sine sluttprodukter som refereres til som henholdsvis post-transkripsjon og post-translasjonelle modifikasjoner. Post-transkripsjonelle modifikasjoner innebærer tilsetning av 5 'cap, 3' poly A-hale og spleising ut av introner. Under posttranslasjonelle modifikasjoner oppnås proteinmetning ved fosforylering, dannelse av disulfidbroer og karboksylering som reaksjoner. Derfor er nøkkelforskjellen mellom transkripsjon og oversettelse i sin rolle i prosessen med genuttrykk.
Henvisning:
1. "Transkripsjon (biologi)". Wikipedia, den frie encyklopedi, 2017. Tilgang 26. februar 2017
2. "Oversettelse (biologi)". Wikipedia, den frie encyklopedi, 2017. Tilgang 26. februar 2017
3. Clancy, S. og Brown, W. "Oversettelse: DNA til mRNA til protein". Naturopplæring, 2008. 1 (1): 10. Tilgang 26 februar 2017
4. "Stages of translation". KHANACEDAMY. 2017. Tilgang 26. februar 2017
Bilde Courtesy:
1. "Transkripsjonsprosess (13080846733)" Ved Genomics Education Program - Transkripsjonsprosess (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. "Ribosome mRNA translation en" Av LadyofHats - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
