transkripsjon er syntesen av RNA fra en DNA-mal hvor koden i DNA'et omdannes til en komplementær RNA-kode. Oversettelse er syntese av et protein fra en mRNA-mal der koden i mRNA'en omdannes til en aminosyresekvens i et protein.
transkripsjon | Oversettelse | |
---|---|---|
Hensikt | Formålet med transkripsjon er å lage RNA-kopier av individuelle gener som cellen kan bruke i biokjemien. | Formålet med oversettelsen er å syntetisere proteiner, som brukes til millioner av mobilfunksjoner. |
Definisjon | Bruker gener som maler for å produsere flere funksjonelle former for RNA | Oversettelse er syntese av et protein fra en mRNA-mal. Dette er det andre trinnet med genuttrykk. Bruker rRNA som monteringsanlegg; og tRNA som oversetter for å produsere et protein. |
Produkter | mRNA, tRNA, rRNA og ikke-kodende RNA (som mikroRNA) | proteiner |
Produktbehandling | En 5'-hette er tilsatt, en 3'-poly A-hale blir tilsatt og introner spaltes ut. | En rekke posttranslasjonelle modifikasjoner forekommer inkludert fosforylering, SUMOylering, disulfidbroer og farnesylering. |
plassering | Cellekjernen | cytoplasma |
Initiering | Oppstår når RNA-polymerasprotein binder seg til promotoren i DNA og danner et transkripsjonsinitieringskompleks. Promoter retter det nøyaktige stedet for initiering av transkripsjon. | Oppstår når ribosomunderenheter, initieringsfaktorer og t-RNA binder mRNA nær AUG-startkodonet. |
Avslutning | RNA-transkripsjon frigjøres og polymerase løsner fra DNA. DNA rewinds seg i en dobbelt-helix og er uendret gjennom hele denne prosessen. | Når ribosomet møter en av de tre stoppkodonene, demonteres det ribosomet og frigjør polypeptidet. |
Forlengelse | RNA-polymerase forlenger i 5'-> 3'-retningen | Det innkommende aminoacyl-t-RNA binder til kodonet på A-stedet og en peptidbinding dannes mellom ny aminosyre og voksekjede. Peptid beveger deretter en kodonposisjon for å gjøre seg klar for neste aminosyre. Den fortsetter deretter i en 5 'til 3' retning. |
antibiotika | Transkripsjon er inhibert av rifampicin og 8-hydroksyquinolin. | Oversettelse er hemmet av anisomycin, cykloheximid, kloramfenikol, tetracyklin, streptomycin, erytromycin og puromycin. |
lokalisering | Funnet i prokaryotes cytoplasma og i eukaryotens kjerne | Funnet i prokaryoter 'cytoplasma og i eukaryoter' ribosomer på endoplasmatisk retikulum |
I prokaryoter forekommer både transkripsjon og oversettelse i cytoplasma på grunn av fravær av kjernen. I eukaryot forekommer transkripsjon i kjernen og translasjon forekommer i ribosomer som er tilstede på den grove endoplasmiske membranen i cytoplasmaen.
Transkripsjon utføres av RNA-polymerase og andre tilknyttede proteiner betegnet som transkripsjonsfaktorer. Det kan være induktivt som sett i spatio-temporal regulering av utviklingsgener eller consitutive som vist i tilfelle husholding gener som Gapdh.
Oversettelse utføres av en multisubunitstruktur kalt ribosom som består av rRNA og proteiner.
Transkripsjon initierer med RNA-polymerase-binding til promotorområdet i DNA. Transkripsjonsfaktorene og RNA-polymerasen binder til promotoren danner et transkripsjonsinitieringskompleks. Promotoren består av en kjerneområde som TATA-boksen der komplekset binder. Det er i dette stadiet at RNA-polymerase avviker DNA'et.
Oversettelse initierer med dannelsen av initieringskompleks. Ribosomunderenheten, tre initieringsfaktorer (IF1, IF2 og IF3) og metionin som bærer t-RNA binder mRNA nær AUG-startkodonet.
Under transkripsjonen krysser RNA-polymerasen etter de første abortive forsøkene malstrengen av DNA i 3 'til 5'-retning, og produserer en komplementær RNA-streng i 5'- til 3'-retning. Når RNA-polymerasen forandrer seg DNA-strengen som er blitt transkribert, spoles tilbake for å danne en dobbelt helix.
Under translasjon binder innkommende aminoacyl-t-RNA til kodonet (sekvenser på 3 nukleotider) ved A-stedet, og en peptidbinding dannes mellom den nye aminosyren og voksekjeden. Peptidet beveger da en kodonposisjon for å gjøre seg klar for neste aminosyre. Prosessen fortsetter derfor i en 5 'til 3' retning.
Transkripsjonsterminering i prokaryoter kan enten være Rho-uavhengig, der en GC-rik hårnålsløyfe dannes eller Rho-avhengig, hvor en proteinfaktor Rho destabiliserer DNA-RNA-interaksjonen. I eukaryoter når en termineringssekvens oppstår, frigjøres RNA-naserende transkripsjon og det er poly-adenylert.
I oversettelse når ribosomet møter en av de tre stoppkodonene, skilles det fra ribosomet og frigjør polypeptidet.
Slutproduktet av transkripsjon er et RNA-transkrips som kan danne noen av følgende typer RNA: mRNA, tRNA, rRNA og ikke-kodende RNA (som microRNA). Vanligvis i prokaryoter er dannet mRNA polykistronisk og i eukaryoter er det monokistronisk.
Endeproduktet av oversettelse er en polypeptidkjede som folder og undergår translasjonsmodifikasjoner for å danne et funksjonelt protein.
Under post-transkripsjonell modifikasjon i eukaryoter blir en 5'-cap, en 3'-polyhale tilsatt og introner spaltes ut. I prokaryoter er denne prosessen fraværende.
En rekke posttranslasjonelle modifikasjoner forekommer inkludert fosforylering, SUMOylering, dannelse av disulfidbroer, farnesylering osv..
Transkripsjon er inhibert av rifampicin (antibakteriell) og 8-hydroksykinolin (antifungal).
Oversettelse er hemmet av anisomycin, cykloheximid, kloramfenikol, tetracyklin, streptomycin, erytromycin og puromycin.
For transkripsjon, RT-PCR, DNA microarray, In situ hybridisering, Northern blot, RNA-Seq brukes ganske ofte til måling og deteksjon. For oversettelse, brukes western blotting, immunoblotting, enzymanalyse, Proteinsekvensering, Metabolisk merking, proteomics for måling og deteksjon.
Cricks sentrale dogma: DNA ---> Transkripsjon ---> RNA ---> Oversettelse ---> Protein
Genetisk kode brukt under oversettelse: