Skillnad mellan transkription och översättning
Share
Huvudskillnad - Transcription vs Translation
Transkription och översättning är båda inblandade i processen med genuttryck som erfordras för cellfunktion. Transkription är kopiering av gener i genomet i RNA-bitar. Översättning är avkodningen av mRNA i proteiner. Transkriptionen av DNA i RNA och translationen av RNA till proteiner betraktas som den centrala molekylbiologiska dogmen. Huvudskillnaden mellan transkription och översättning är det transkription involverar framställning av RNA från DNA medan translation involverar proteinsyntesen genom att avkoda mRNA.
Den här artikeln tittar på,
1. Vad är transkription
- Definition, Process, Egenskaper
2. Vad är översättning
- Definition, Process, Egenskaper
3. Vad är skillnaden mellan Nucleolus och Nucleus
Vad är transkription
Transkription är det första steget i genuttrycksprocessen. En gen kopieras till ett RNA-stycke med hjälp av enzymet, RNA-polymeras. Denna del av RNA kallas primärt transkript. Det är komplementärt och antiparallellt mot DNA-sekvensen som det kopieras från. Transkription kan producera flera typer av RNA: messenger RNA (mRNA), överför RNA (tRNA), ribosomalt RNA (rRNA) och icke-kodande RNA, såsom mikroRNA (miRNA). Generna som kodas för proteiner producerar mRNA. MRNA: erna består av otranslaterade regioner som kallas 5 'UTR och 3' UTR för reglering av proteinsyntes. Andra RNA-typer anses vara användbara för syntes, reglering och behandling av proteiner.
I virus syntetiseras mRNA från sitt RNA-genom. Deras genom består av negativ-sense, enkelsträngad RNA. Under RNA-replikationen framställs en positiv-sense, enkelsträngad RNA som kan användas i översättningen nyligen. Vissa virus som HIV transkriberar RNA-genomen i DNA med hjälp av enzymet, omvänd transkriptas. Sålunda kallas syntetisering av komplementärt DNA från RNA som omvänd transkription.
Vid prokaryotisk och eukaryotisk transkription transkriberas antisenssträngen i mRNA i 5 'till 3'-riktningen. Detta utesluter bildandet av Okazaki-fragment som vid DNA-replikation. Vidare behöver RNA-polymeras inga RNA-primers för initiering av transkriptionen. Transkriptionsprocessen sker i fyra steg: initiering, promotorflykt, förlängning och uppsägning. Transkription initieras genom bindning av RNA-polymeras i promotorn, med hjälp av associerade proteiner som kallas transkriptionsfaktorer. Sex transkriptionsfaktorer som är associerade med RNA-polymeras II kan identifieras i eukaryoter: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF och TFIIH. Initiering av transkriptionen regleras av aktivatorer och repressorer.
Efter bildandet av transkriptionsinitieringskomplexet tillsätts några nukleotider och RNA-polymeras flyr från promotorn. Därefter bildas transkriptionsförlängningskomplex. RNA-polymeras traverserar antisens-DNA-strängen och adderar nukleotider komplementära till mallen för att producera den nya RNA-strängen. De använda nukleotidprekursorerna är adenin, uracil, cytosin och guanin. Det primära transkriptet klyvs från mallen vid processens avslutande. I eukaryoter följs klyvningen av post-transkriptionella modifieringar, såsom polyadenylering, 5'-ändkapsling och splicing av introner. Ett enkelt diagram som illustrerar transkription och bearbetningen visas i Figur 1.
Figur 1: Transkription och behandling av RNA
Antibiotika fungerar som transkriptionshämmare. Därför kan de användas för att bota bakteriella och svampinfektioner hos människor. Rifampicin och 8-hydroxikinolin är två antibiotika som hämmar transkriptionen i bakterier respektive svampar. Å andra sidan kan transkription mätas med RT-PCR, DNA-mikroarrays, in situ-hybridisering, Northern Blot och RNA-Seq som molekylärbiologiska tekniker.
Vad är översättning
Översättning är det andra steget i genuttrycksprocessen. MRNA, som produceras genom transkription, translateras till proteiner i cytoplasman av ribosomer. Under översättning avkodas mRNA av ribosomer för att producera en aminosyrakedja eller en polypeptidkedja. Komplementära tRNA-anticodonsekvenser som bär en specifik aminosyra binder till mRNA. Denna typ av tRNAs kallas aminoacyl-tRNA. Bindningen underlättas av ribosomer. Aminosyrorna som bärs av tRNA från polypeptidkedjan genom peptidbindningsbildning mellan två aminosyror. Denna aminosyrakedja genomgår posttranslationella modifikationer och viks sedan till 3-D-struktur för att bli ett aktivt protein.
Översättning sker i tre steg: initiering, förlängning och uppsägning. För att initiera översättningen monteras ribosomerna runt målmRNA. Den första tRNA som tillsätts är den metioninbärande tRNA som matchar startkodonet AUG på 5'-änden av mRNA. Ett kodon är en sekvens av tre nukleotider på mRNA, som kodar för en specifik aminosyra. Efter det att den första tRNA är bunden till startkodonet, blir tRNA som motsvarar det andra kodonet fäst vid mRNA. Sedan translokerar ribosomet till det andra tRNA. Den första och den andra aminosyran, som bärs av tRNA, bildar en peptidbindning mellan dem. Likaså fortsätter avkodningen när ribosomen translokeras till 5 'till 3' riktning på mRNA. Aminosyran tillsätts till polypeptidkedjans C-teminus. Därför betraktas översättning som aminokarboxylriktad. När ribosomen når stoppkodonet (UAG, UAA, UGA) släpper det polypeptidkedjan. Ett enkelt översättningsschema visas i figur 2.
Figur 2: Ribosom-mRNA-translation
Prokaryoter innehåller små ribosomer som kallas 70S ribosomer medan eukaryota ribosomer är relativt stora och kallas 80S ribosomer. En ribosom består av två underenheter som kallas stor underenhet och liten underenhet. I eukaryoter binder en liten subenhet av 80S ribosom till 5'-änden av mRNA. Men i prokaryoter binder små subenheter, av 70S ribosom till Shine-Dalgarno-sekvenser i mRNA. En Shine-Dalgarno-sekvens markerar början av varje kodande sekvens av den prokaryota operonen.
Många antibiotika som kan hämma translation är kloramfenikol, tetracyklin, anisomycin, cykloheximid, streptomycin etc. Översättningen kan mätas genom spektrometriska metoder, biokemiska analyser och antikroppsbaserade metoder såsom ELISA och Western blot.
Skillnad mellan transkription och översättning
Ändamål
Transkription: Syntes av RNA-kopior av de genetiska instruktionerna som skrivits i genomet är huvudsyftet.
Översättning: Huvudsyftet är syntesen av proteiner från RNA som kopieras från gener.
Mall
Transkription: Mall är generna i genomet.
Översättning: Mall är mRNA.
Plats
Transkription: Detta sker i kärnan.
Översättning: Detta sker i cytoplasman.
enzymer
Transkription: RNA-polymeras är enzymerna.
Översättning: Ribosomer är enzymer.
Initiering
Transkription: Bindning av RNA-polymeras i promotorn av genen initierar bildandet av transkriptionsinitieringskomplex. RNA-polymeras styrs av promotorn till transkriptionsinitieringsstället.
Översättning: Den bindande metioninen som bär tRNA till AUG-startkodon initierar översättningen.
prekursorer
Transkription: De fyra kvävebaserna: adenin, guanin, cytosin och uracil är prekursorerna.
Översättning: De 20 olika aminosyrorna som bärs av tRNA är prekursorerna.
Förlängning
Transkription: RNA-polymeraset sträcker sig från 5 'till 3'-riktningen.
Översättning: Inkommande aminoacyl-tRNA binder till kodonen vid A-plats. Den nya aminosyran binds med odlingskedjan. Ribosom flyttas till nästa kodonposition från 5 'till 3' riktning.
Typ av Obligationsformer
Transkription: En fosfodiesterbindning mellan två nukleotider kan observeras.
Översättning: En peptidbindning mellan två aminosyror kan observeras.
Uppsägning
Transkription: Transkriptet släpps, enzymet löser och DNA spolas tillbaka.
Översättning: Ribosom dissembles genom att stöta på i en av de tre stoppkodonerna, och polypeptidkedjan frigörs.
Produkt
Transkription: Flera funktionella former av RNA produceras i transkription: mRNA, tRNA, rRNA och icke-kodande RNA.
Översättning: Proteiner är produkterna.
Produktbehandling
Transkription: Post-transkriptionella modifieringar förekommer som tillägg av 5'-keps, 3'-poly A-svansen och splitsning av introner uppträder.
Översättning: Många posttranslationella modifieringar, såsom bildning av disulfidbroar, fosforylering, farnesylering etc. inträffar.
Inhibering av antibiotika
Transkription: De hämmas av rifampicin och 8-hydroxikinolin.
Översättning: De hämmas av tetracyklin, kloramfenikol, streptomycin, erytromycin, anisomycin, cyklohexamid, etc.
Lokalisering
Transkription: De är lokaliserade i prokaryoternas cytoplasma och eukaryoter-kärnor.
Översättning: De lokaliseras i prokaryotes cytoplasma och eukaryoter-ribosomer på endoplasmatisk retikulum.
Slutsats
Transkription och översättningen kallas kollektivt genuttryck. Under transkription utnyttjas nukleotider för framställning av en ny RNA-sträng av RNA-polymeraset och andra associerade proteiner. Å andra sidan användes aminosyror för att framställa en polypeptidkedja i översättning. I eukaryoter lägger transkription och översättning båda modifieringar i sina slutprodukter, vilka refereras till som post-transkriptionella respektive post-translationella modifieringar. Post-transkriptionella modifieringar innebär tillsättning av 5'-keps, 3'-poly A-svans och splitsning av introner. Under posttranslationella modifikationer förvärvas proteinmognad genom fosforylering, bildning av disulfidbroar och karboxylering som reaktioner. Därför är nyckelskillnaden mellan transkription och översättning i sin roll i genuttrycksprocessen.
Referens:
1. "Transkription (biologi)". Wikipedia, den fria encyklopedin, 2017. Tillträde 26 feb 2017
2. "Översättning (biologi)". Wikipedia, den fria encyklopedin, 2017. Tillträde 26 feb 2017
3. Clancy, S. och Brown, W. "Translation: DNA to mRNA to Protein". Naturutbildning, 2008. 1 (1): 10. Åtkomst 26 februari 2017
4. "Stages of translation". KHANACEDAMY. 2017. Tillträde 26 februari 2017
Image Courtesy:
1. "Transkriptionsprocess (13080846733)" Genom Genomics Education Program - Transkriptionsprocess (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. "Ribosome mRNA translation en" Av LadyofHats - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
