Transkription är syntesen av RNA från en DNA-mall där koden i DNA konverteras till en komplementär RNA-kod. Översättning är syntesen av ett protein från en mRNA-mall där koden i mRNA omvandlas till en aminosyrasekvens i ett protein.
Transkription | Översättning | |
---|---|---|
Ändamål | Syftet med transkription är att göra RNA-kopior av enskilda gener som cellen kan använda i biokemi. | Syftet med översättningen är att syntetisera proteiner som används för miljontals cellulära funktioner. |
Definition | Använder generna som mallar för att producera flera funktionella former av RNA | Översättning är syntesen av ett protein från en mRNA-mall. Detta är det andra steget med genuttryck. Använder rRNA som monteringsanläggning; och tRNA som översättaren för att producera ett protein. |
Produkter | mRNA, tRNA, rRNA och icke-kodande RNA (som mikroRNA) | proteiner |
Produktbearbetning | En 5'-kappa läggs till, en 3'-poly A-svans tillsätts och introner splics ut. | Ett antal posttranslationella modifikationer uppträder inklusive fosforylering, SUMOylering, disulfidbroar och farnesylering. |
Plats | Nucleus | cytoplasma |
Initiering | Förekommer när RNA-polymerasprotein binder till promotorn i DNA och bildar ett transkriptionsinitieringskomplex. Promoter riktar den exakta platsen för initiering av transkription. | Förekommer när ribosomunderenheter, initieringsfaktorer och t-RNA binder mRNA nära AUG-startkodonet. |
Uppsägning | RNA-transkript frigörs och polymeras avlägsnas från DNA. DNA återvinner sig i en dubbel-helix och är oförändrad genom hela processen. | När ribosomen möter en av de tre stoppkodonerna, demonterar den ribosomen och frisätter polypeptiden. |
Förlängning | RNA-polymeraset sträcker sig i 5'-3'-riktningen | Det inkommande aminoacyl-t-RNA binder till kodonet vid A-stället och en peptidbindning bildas mellan ny aminosyra och odlingskedja. Peptid flyttar sedan en kodonposition för att göra sig redo för nästa aminosyra. Det fortsätter sedan i en 5 'till 3' riktning. |
antibiotika | Transkription inhiberas av rifampicin och 8-hydroxikinolin. | Översättning inhiberas av anisomycin, cykloheximid, kloramfenikol, tetracyklin, streptomycin, erytromycin och puromycin. |
Lokalisering | Funnet i prokaryotes cytoplasma och i en eukaryot s kärna | Funnet i prokaryoter cytoplasma och i eukaryoter 'ribosomer på endoplasmatisk retikulum |
I prokaryoter förekommer både transkription och translation i cytoplasma på grund av frånvaro av kärna. I eukaryot sker transkription i kärnan och översättning sker i ribosomer närvarande på det grova endoplasmiska membranet i cytoplasman.
Transkription utförs av RNA-polymeras och andra associerade proteiner benämnda transkriptionsfaktorer. Det kan vara inducerbart som det ses i den spatio-temporala reglering av utvecklingsgener eller consitutiva som ses om hus håller gener som Gapdh.
Översättning utförs av en multisubunitstruktur kallad ribosom som består av rRNA och proteiner.
Transkription initierar med RNA-polymerasbindning till promotorområdet i DNA. Transkriptionsfaktorerna och RNA-polymerasbindningen till promotorn bildar ett transkriptionsinitieringskomplex. Promotorn består av en kärnregion som TATA-rutan där komplexet binder. Det är i detta skede att RNA-polymeras vecklar DNA.
Översättning initierar med bildandet av initieringskomplex. Ribosomunderenheten, tre initieringsfaktorer (IF1, IF2 och IF3) och metionin som bär t-RNA binder mRNA nära AUG-startkodonet.
Under transkription travers RNA-polymeraset efter de initiala abortiva försöket mallsträngen av DNA i 3'-5'-riktning, vilket producerar en komplementär RNA-sträng i 5'-3'-riktning. När RNA-polymeraset förflyttar DNA-strängen som har transkriberats återspolar för att bilda en dubbelhelix.
Under översättning binder inkommande aminoacyl-t-RNA till kodonet (sekvenser av 3 nukleotider) vid A-stället och en peptidbindning bildas mellan den nya aminosyran och odlingskedjan. Peptiden flyttar sedan en kodonposition för att göra sig redo för nästa aminosyra. Processen fortsätter följaktligen i en 5 'till 3' riktning.
Transkriptionsterminering i prokaryoter kan antingen vara Rho-oberoende, där en GC-rik hårnålsling bildas eller Rho-beroende, där en proteinfaktor Rho destabiliserar DNA-RNA-interaktionen. I eukaryoter när en terminationssekvens uppträder frisätts RNA-nascent transkriptet och det är polyadenylerat.
I översättning när ribosomen möter en av de tre stoppkodonerna, demonterar den ribosomen och frigör polypeptiden.
Slutprodukten av transkription är ett RNA-transkript som kan bilda vilken som helst av följande typer av RNA: mRNA, tRNA, rRNA och icke-kodande RNA (som mikroRNA). Vanligen i prokaryoter är det bildade mRNA polykistroniskt och i eukaryoter är det monokistiskt.
Slutprodukten av translation är en polypeptidkedja som viks och genomgår posttransformationsmodifikationer för att bilda ett funktionellt protein.
Under posttranskriptionell modifiering i eukaryoter tillsätts en 5'-kappa, en 3'-poly-svans och introner utplånas. I prokaryoter är denna process frånvarande.
Ett antal posttranslationella modifikationer uppträder inklusive fosforylering, SUMOylering, bildning av disulfidbroar, farnesylering etc.
Transkription hämmas av rifampicin (antibakteriell) och 8-hydroxikinolin (antimykotisk).
Översättning inhiberas av anisomycin, cykloheximid, kloramfenikol, tetracyklin, streptomycin, erytromycin och puromycin.
För transkription används RT-PCR, DNA-mikroarray, In-situ-hybridisering, Northern blot, RNA-Seq ganska ofta för mätning och detektering. För översättning används western blotting, immunoblotting, enzymanalys, Proteinsekvensering, Metabolisk märkning, proteomics för mätning och detektion.
Cricks centrala dogma: DNA ---> Transkription ---> RNA ---> Översättning ---> Protein
Genetisk kod som används vid översättning: