Transkription vs. Übersetzung

Transkription ist die Synthese von RNA aus einer DNA-Matrize, bei der der Code in der DNA in einen komplementären RNA-Code umgewandelt wird. Die Translation ist die Synthese eines Proteins aus einer mRNA-Matrize, bei der der Code in der mRNA in eine Aminosäuresequenz in einem Protein umgewandelt wird.

Vergleichstabelle

Vergleichstabelle Transkription versus Übersetzung
Transkription Übersetzung
ZweckDer Zweck der Transkription besteht darin, RNA-Kopien einzelner Gene zu erstellen, die die Zelle in der Biochemie verwenden kann.Der Zweck der Translation ist die Synthese von Proteinen, die für Millionen von Zellfunktionen verwendet werden.
DefinitionVerwendet die Gene als Matrizen, um verschiedene funktionelle Formen von RNA zu produzierenDie Translation ist die Synthese eines Proteins aus einer mRNA-Matrize. Dies ist der zweite Schritt der Genexpression. Verwendet rRNA als Montagewerk; und tRNA als Übersetzer zur Herstellung eines Proteins.
ProduktemRNA, tRNA, rRNA und nicht-kodierende RNA (wie microRNA)Proteine
ProduktverarbeitungEine 5'-Kappe wird hinzugefügt, ein 3'-Poly-A-Schwanz wird hinzugefügt und Introns werden herausgespleißt.Eine Reihe von posttranslationalen Modifikationen treten auf, einschließlich Phosphorylierung, SUMOylierung, Disulfidbrücken und Farnesylierung.
OrtKernZytoplasma
InitiationTritt auf, wenn das RNA-Polymerase-Protein in der DNA an den Promotor bindet und einen Transkriptionsinitiationskomplex bildet. Der Promotor bestimmt den genauen Ort für die Initiierung der Transkription.Tritt auf, wenn Ribosomenuntereinheiten, Initiationsfaktoren und t-RNA die mRNA in der Nähe des AUG-Startcodons binden.
BeendigungDas RNA-Transkript wird freigesetzt und die Polymerase löst sich von der DNA. Die DNA spult sich in eine Doppelhelix zurück und bleibt während dieses Prozesses unverändert.Wenn das Ribosom auf eines der drei Stoppcodons trifft, zerlegt es das Ribosom und setzt das Polypeptid frei.
VerlängerungDie RNA-Polymerase verlängert sich in 5'-> 3'-RichtungDie ankommende Aminoacyl-t-RNA bindet an der A-Stelle an das Codon und eine Peptidbindung wird zwischen neuer Aminosäure und wachsender Kette gebildet. Das Peptid bewegt dann eine Codonposition, um sich auf die nächste Aminosäure vorzubereiten. Es geht dann in einer 5 'bis 3' Richtung weiter.
AntibiotikaDie Transkription wird durch Rifampicin und 8-Hydroxychinolin gehemmt.Die Translation wird durch Anisomycin, Cycloheximid, Chloramphenicol, Tetracyclin, Streptomycin, Erythromycin und Puromycin gehemmt.
LokalisierungGefunden im Zytoplasma von Prokaryoten und im Kern eines EukaryotenGefunden im Zytoplasma von Prokaryoten und in Ribosomen von Eukaryoten auf dem endoplasmatischen Retikulum

DNA-Helixstruktur

Lokalisierung

Bei Prokaryoten treten sowohl Transkription als auch Translation im Zytoplasma auf, da kein Kern vorhanden ist. Bei Eukaryoten erfolgt die Transkription im Zellkern und die Translation in Ribosomen, die auf der rauen endoplasmatischen Membran im Zytoplasma vorhanden sind.

Faktoren

Die Transkription wird durch RNA-Polymerase und andere assoziierte Proteine ​​durchgeführt, die als Transkriptionsfaktoren bezeichnet werden. Es kann induzierbar sein, wie es in der räumlich-zeitlichen Regulation von Entwicklungsgenen zu sehen ist, oder konsitutiv, wie es im Fall von Haushaltsgenen wie Gapdh zu sehen ist.

Die Translation erfolgt durch eine Multisubunit-Struktur namens Ribosom, die aus rRNA und Proteinen besteht.

Initiation

Die Transkription beginnt mit der Bindung der RNA-Polymerase an die Promotorregion in der DNA. Die Transkriptionsfaktoren und die RNA-Polymerase, die an den Promotor binden, bilden einen Transkriptionsinitiationskomplex. Der Promotor besteht aus einer Kernregion wie der TATA-Box, in der der Komplex bindet. In diesem Stadium wickelt die RNA-Polymerase die DNA ab.

Die Translation beginnt mit der Bildung eines Initiationskomplexes. Die Ribosomenuntereinheit, drei Initiationsfaktoren (IF1, IF2 und IF3) und Methionin, das t-RNA trägt, binden die mRNA in der Nähe des AUG-Startcodons.

Verlängerung

Während der Transkription durchquert die RNA-Polymerase nach den anfänglichen Abbruchversuchen den Matrizenstrang der DNA in 3'- bis 5'-Richtung und erzeugt einen komplementären RNA-Strang in 5'- bis 3'-Richtung. Wenn die RNA-Polymerase voranschreitet, spult der transkribierte DNA-Strang zurück und bildet eine Doppelhelix.

Während der Translation bindet die ankommende Aminoacyl-t-RNA an der A-Stelle an das Codon (Sequenzen von 3 Nukleotiden) und es wird eine Peptidbindung zwischen der neuen Aminosäure und der wachsenden Kette gebildet. Das Peptid bewegt dann eine Codonposition, um sich auf die nächste Aminosäure vorzubereiten. Der Prozess verläuft daher in einer Richtung von 5 'bis 3'.

Beendigung

Die Transkriptionsterminierung in Prokaryoten kann entweder Rho-unabhängig sein, wo eine GC-reiche Haarnadelschleife gebildet wird, oder Rho-abhängig, wo ein Proteinfaktor Rho die DNA-RNA-Wechselwirkung destabilisiert. Bei Eukaryoten wird bei Auftreten einer Terminationssequenz das RNA-entstehende Transkript freigesetzt und es wird polyadenyliert.

Wenn das Ribosom in der Translation auf eines der drei Stoppcodons trifft, zerlegt es das Ribosom und setzt das Polypeptid frei.

Endprodukt

Das Endprodukt der Transkription ist ein RNA-Transkript, das eine der folgenden Arten von RNA bilden kann: mRNA, tRNA, rRNA und nicht-kodierende RNA (wie microRNA). Normalerweise ist in Prokaryoten die gebildete mRNA polycistronisch und in Eukaryoten monocistronisch.

Das Endprodukt der Translation ist eine Polypeptidkette, die sich faltet und posttranslationale Modifikationen erfährt, um ein funktionelles Protein zu bilden.

Nachbearbeitungsänderung

Während der posttranskriptionellen Modifikation in Eukaryoten wird eine 5'-Kappe, ein 3'-Polyschwanz hinzugefügt und Introns herausgespleißt. Bei Prokaryoten fehlt dieser Prozess.

Eine Reihe von posttranslationalen Modifikationen treten auf, einschließlich Phosphorylierung, SUMOylierung, Bildung von Disulfidbrücken, Farnesylierung usw.

Antibiotika

Die Transkription wird durch Rifampicin (antibakteriell) und 8-Hydroxychinolin (antimykotisch) gehemmt.

Die Translation wird durch Anisomycin, Cycloheximid, Chloramphenicol, Tetracyclin, Streptomycin, Erythromycin und Puromycin gehemmt.

Methoden zum Messen und Erkennen

Für Transkription, RT-PCR, DNA-Microarray, In-situ-Hybridisierung, Northern Blot wird RNA-Seq häufig zur Messung und zum Nachweis verwendet. Für die Translation werden Western Blot, Immunoblot, Enzymtest, Proteinsequenzierung, metabolische Markierung und Proteomik zur Messung und zum Nachweis verwendet.

Cricks zentrales Dogma: DNA ---> Transkription ---> RNA ---> Translation ---> Protein

Genetischer Code, der während der Übersetzung verwendet wird:

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