Erinevus transkriptsiooni ja tõlkimise vahel - Erinevus-Vahel

Erinevus transkriptsiooni ja tõlkimise vahel

Põhiline erinevus - transkriptsioon vs tõlkimine

Transkriptsioon ja translatsioon on mõlemad seotud raku toimimiseks vajaliku geeniekspressiooni protsessiga. Transkriptsioon on geenide kopeerimine genoomist RNA-tükkideks. Tõlge on mRNA dekodeerimine valkudeks. DNA ülekandmist RNA-ks ja RNA translatsiooni valkudeks peetakse molekulaarbioloogia keskseks dogmaks. Põhiline erinevus transkriptsiooni ja tõlke vahel on see, et transkriptsioon hõlmab RNA tootmist DNA-st, samas kui translatsioon hõlmab valgu sünteesi mRNA dekodeerimise teel.

Käesolevas artiklis vaadeldakse,

1. Mis on transkriptsioon
      - Määratlus, protsess, omadused
2. Mis on tõlge
      - Määratlus, protsess, omadused
3. Mis vahe on Nucleoluse ja Nucleuse vahel


Mis on transkriptsioon

Transkriptsioon on geeniekspressiooni esimese sammuna. Geen kopeeritakse RNA tüki RNA polümeraasi ensüümi abil. Seda RNA tükk nimetatakse primaarseks ärakirjaks. See on komplementaarne ja paralleelne DNA järjestusega, mida ta kopeerib. Transkriptsioon võib tekitada mitut tüüpi RNA-sid: messenger RNA (mRNA), ülekande RNA (tRNA), ribosomaalse RNA (rRNA) ja mittekodeeriva RNA nagu mikroRNA (miRNA). Valkude kodeeritud geenid toodavad mRNAsid. MRNA-d koosnevad mittetransleeritavatest piirkondadest, mida nimetatakse 5 'UTR ja 3' UTR valgu sünteesi reguleerimiseks. Teisi RNA tüüpe peetakse valkude sünteesi, reguleerimise ja töötlemise abiks.

Viirustes sünteesitakse mRNA oma RNA genoomist. Nende genoom koosneb negatiivsest, üheahelalisest RNA-st. RNA replikatsiooni ajal tekitatakse positiivse mõttes ühe ahelaga RNA, mida saab viimasel ajal translatsioonis kasutada. Mõned viirused, nagu HIV, transkribeerivad ensüümi, pöördtranskriptaasi abil RNA genoomid DNA-ks. Seega nimetatakse RNA-st komplementaarse DNA sünteesiks pöördtranskriptsiooni.

Prokarüootses ja eukarüootses transkriptsioonis transkribeeritakse antisense ahel mRNA-sse 5 'kuni 3' suunas. See välistab Okazaki fragmentide moodustumise nagu DNA replikatsioonis. Peale selle ei vaja RNA polümeraas transkriptsiooni alustamiseks RNA praimereid. Transkriptsiooni protsess toimub neljas etapis: initsiatsioon, promootori põgenemine, pikenemine ja lõpetamine. Transkriptsioon algab RNA polümeraasi seondumisega promootorisse seonduvate valkude abil, mida nimetatakse transkriptsioonifaktoriteks. Eukarüootides võib identifitseerida kuus RNA polümeraasiga II seotud transkriptsioonifaktorit: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF ja TFIIH. Transkriptsiooni alustamist reguleerivad aktivaatorid ja repressorid.

Pärast transkriptsiooni initsiatsioonikompleksi moodustumist lisatakse mõned nukleotiidid ja RNA polümeraas väljub promootorist. Seejärel moodustub transkriptsiooni pikenemise kompleks. RNA polümeraas läbib antisense DNA ahelat ja lisab uue RNA ahela valmistamiseks nukleotiidid, mis on komplementaarsed matriitsiga. Kasutatud nukleotiidprekursorid on adeniin, uratsiil, tsütosiin ja guaniin. Primaarne transkript lõhustatakse matriitsist protsessi lõpetamisel. Eukarüootides järgneb lõhustamisele transkriptsioonijärgsed modifikatsioonid nagu polüadenüülimine, 5'-otsa sulgemine ja intronite sidumine. Näidatud on lihtne skeem, mis illustreerib transkriptsiooni ja töötlust Joonis 1.


Joonis 1: RNA transkriptsioon ja töötlemine

Antibiootikumid toimivad transkriptsiooni inhibiitoritena. Seetõttu võib neid kasutada bakteriaalsete ja seeninfektsioonide raviks inimestel. Rifampitsiin ja 8-hüdroksükinoliin on kaks antibiootikumi, mis pärsivad vastavalt bakterite ja seente transkriptsiooni. Teisest küljest võib transkriptsiooni mõõta RT-PCR, DNA mikrokiibide, in situ hübridisatsiooni, põhja-bloti ja RNA-seq-ga, nagu molekulaarbioloogilised meetodid.

Mis on tõlge

Tõlge on geeniekspressiooni protsessi teine ​​etapp. Transkriptsiooniga toodetud mRNA-d transleeritakse ribosoomide poolt tsütoplasmas valkudeks. Transleerimise ajal dekodeeritakse mRNA ribosoomid, et toota aminohappe ahelat või polüpeptiidahelat. MRNA-ga seonduvad spetsiifilist aminohapet kandvad komplementaarsed tRNA antikoodonjärjestused. Seda tüüpi tRNA-sid nimetatakse aminoatsüül-tRNA-deks. Sidumist hõlbustab ribosoomid. Polüpeptiidahelast tRNA poolt kantud aminohapped peptiidsideme moodustumise vahel kahe aminohappe vahel. See aminohappe ahel läbib translatsioonijärgsed modifikatsioonid ja seejärel toimib 3-D struktuuriks, et saada aktiivseks valguks.

Tõlkimine toimub kolmel etapil: algatamine, pikenemine ja lõpetamine. Tõlke algatamiseks on ribosoomid kokku pandud sihtmärk-mRNA ümber. Esimene lisatud tRNA on metioniin, mis kannab tRNA-d, mis sobib start-koodoniga AUG mRNA 5'-otsas. Koodon on kolme nukleotiidi järjestus mRNA-s, mis kodeerib spetsiifilist aminohapet. Pärast esimese tRNA kinnitumist startkoodonile, kinnitatakse teisele koodonile vastav tRNA mRNA-ga. Seejärel teisendab ribosoom teist tRNA-d. Esimene ja teine ​​aminohape, mida kannavad tRNA, moodustavad nende vahel peptiidsideme. Samamoodi jätkub dekodeerimine, kuna ribosoomi transkribeeritakse mRNA-sse 5 'kuni 3' suunas. Aminohape lisatakse polüpeptiidahela C-temiinile. Seetõttu loetakse translatsioon suunatud amino-karboksüülrühmaks. Kui ribosoom jõuab stoppkoodoni (UAG, UAA, UGA), vabastab see polüpeptiidahela. Näidatud on lihtne tõlke diagramm joonis 2.


Joonis 2: Ribosoomi mRNA translatsioon

Prokarüootid sisaldavad väikeseid ribosoome, mida nimetatakse 70S ribosoomideks, samas kui eukarüootsed ribosoomid on suhteliselt suured ja neid nimetatakse 80S ribosoomideks. Ribosoom koosneb kahest allüksusest, mida nimetatakse suureks allüksuseks ja väikeseks allüksuseks. Eukarüootides seondub 80S ribosoomi väike alaühik mRNA 5'-otsaga. Kuid prokarüootides, väike subühik 70S, seondub ribosoom mRNA-s Shine-Dalgarno järjestustega. Shine-Dalgarno järjestus tähistab prokarüootse operoni iga kodeeriva järjestuse algust.

Arvukad translatsiooni inhibeerivad antibiootikumid on kloramfenikool, tetratsükliin, anisomütsiin, tsükloheksimiid, streptomütsiin jne. Tõlket saab mõõta spektromeetria meetodite, biokeemiliste analüüside ja antikehade baasil põhinevate meetoditega, nagu ELISA ja Western blot.

Erinevus transkriptsiooni ja tõlkimise vahel

Eesmärk

Transkriptsioon: Genoomi kirjutatud geneetiliste juhiste RNA koopiate süntees on peamine eesmärk.

Tõlge: Peamine eesmärk on geenidest kopeeritud RNA valkude süntees.

Mall

Transkriptsioon: Mall on geenid genoomis.

Tõlge: Mall on mRNA.

Asukoht

Transkriptsioon: See toimub tuumas.

Tõlge: See toimub tsütoplasmas.

Ensüümid

Transkriptsioon: RNA polümeraas on ensüümid.

Tõlge: Ribosoomid on ensüümid.

Algatus

Transkriptsioon: RNA polümeraasi seondumine geeni promootoriga käivitab transkriptsiooni initsiatsioonikompleksi moodustumise. RNA polümeraasi suunab promootor transkriptsiooni initsiatsioonikohale.

Tõlge: RNA-ga AUG start-koodoni kandev siduv metioniin alustab translatsiooni.

Prekursorid

Transkriptsioon: Nelja lämmastiku alust: prekursorid on adeniin, guaniin, tsütosiin ja uratsiil.

Tõlge: 20 erinevat aminohapet, mida kannavad tRNA-d, on prekursorid.

Pikenemine

Transkriptsioon: RNA polümeraas pikeneb 5 'kuni 3' suunas.

Tõlge: Sissetulev aminoatsüül-tRNA seondub koodoniga A-kohas. Uus aminohape seondub kasvava ahelaga. Ribosoom liigub järgmisesse koodoniasendisse 5 'kuni 3' suunas.

Võlakirjade vormid

Transkriptsioon: Täheldatud on kahe nukleotiidi vaheline fosfodiestri side.

Tõlge: Täheldatakse peptiidsidet kahe aminohappe vahel.

Lõpetamine

Transkriptsioon: Transkript vabastatakse, ensüüm eraldub ja DNA taandub.

Tõlge: Ribosoom dissembleerub, kui tekib üks kolmest stoppkoodonist ja polüpeptiidahel on eraldatud.

Toode

Transkriptsioon: RNA mitmeid funktsionaalseid vorme toodetakse transkriptsioonis: mRNA, tRNA, rRNA ja mittekodeeriv RNA.

Tõlge: Valgud on tooted.

Toote töötlemine

Transkriptsioon: Toimuvad transkriptsioonijärgsed modifikatsioonid, nagu 5 'korki lisamine, 3' polü A saba ja intronite sidumine.

Tõlge: Esineb mitmeid translatsioonijärgseid modifikatsioone, nagu disulfiidsildade moodustamine, fosforüülimine, farnesüülimine jne.

Antibiootikumide inhibeerimine

Transkriptsioon: Neid inhibeerivad rifampitsiin ja 8-hüdroksükinoliin.

Tõlge: Neid inhibeerivad tetratsükliin, kloramfenikool, streptomütsiin, erütromütsiin, anisomütsiin, tsükloheksamiid jne.

Lokaliseerimine

Transkriptsioon: Nad paiknevad prokarüootide tsütoplasmas ja eukarüootide tuumas.

Tõlge: Nad paiknevad endoplasmaatilisel retikululil prokarüootide tsütoplasmas ja eukarüootide ribosoomides.

Järeldus

Transkriptsiooni ja translatsiooni nimetatakse kollektiivselt geeniekspressiooniks. Transkriptsiooni ajal kasutatakse RNA polümeraasi ja teiste seonduvate valkude abil uue RNA ahela valmistamiseks nukleotiide. Teisest küljest kasutatakse aminohappeid polüpeptiidahela tootmiseks translatsioonis. Eukarüootides lisavad transkriptsioon ja translatsioon mõlemad lõpp-produktidesse modifikatsioone, mida nimetatakse vastavalt transkriptsiooniliseks ja translatsioonijärgseteks modifikatsioonideks. Transkriptsioonijärgsed modifikatsioonid hõlmavad 5 'korki, 3' polü A saba lisamist ja intronite sidumist. Post-translatsiooniliste modifikatsioonide käigus saadakse valgu küpsemine fosforüülimise, disulfiidsildade moodustumise ja karboksüülimisega sarnaste reaktsioonide kaudu. Seetõttu on põhiline erinevus transkriptsiooni ja translatsiooni vahel nende rollis geeniekspressiooni protsessis.

Viide:
1.