Kluczowa różnica – transkrypcja a odwrotna transkrypcja
Transkrypcja i translacja to dwa główne procesy zaangażowane w ekspresję genów. W zależności od funkcji i użytego enzymu mogą istnieć dwa różne typy transkrypcji. Są to transkrypcja i odwrotna transkrypcja. W transkrypcji cząsteczka mRNA jest tworzona przy użyciu matrycy DNA, a użytym enzymem jest polimeraza RNA. Odwrotna transkrypcja, stosowana głównie przez retrowirusy, obejmuje tworzenie komplementarnej nici DNA (cDNA) przy użyciu matrycy RNA. Enzymem stosowanym w odwrotnej transkrypcji jest odwrotna transkryptaza. To jest kluczowa różnica między transkrypcją a odwrotną transkrypcją.
Co to jest transkrypcja?
Transkrypcja jest uważana za pierwszy etap ekspresji genów. Proces ten bierze udział w tworzeniu cząsteczki mRNA poprzez kopiowanie sekwencji DNA genu. Efektem końcowym ekspresji genów jest powstanie funkcjonalnej cząsteczki – białka. U eukariontów, przed rozpoczęciem procesu translacji, transkrypty będą przechodzić różne etapy przetwarzania. Kluczowym enzymem używanym w transkrypcji jest polimeraza RNA. Wykorzystuje matrycę jednoniciowego DNA do syntezy komplementarnej nici mRNA. Polimeraza RNA działa w kierunku od 5’ do 3’, dodając nowe nukleotydy na końcu 3’.
Rysunek 01: Transkrypcja
Transkrypcja to proces składający się z 03 kroków: inicjacji, wydłużenia i zakończenia. Transkrypcja eukariotyczna jest nieco zaawansowana niż transkrypcja prokariotyczna. Na etapie inicjacji transkrypcji prokariotycznej polimeraza RNA wiąże się ze specjalnym regionem genu, sekwencją DNA znaną jako promotor. Polimeraza RNA ułatwia następnie rozdział dwuniciowej struktury na dwie pojedyncze nici, co zapewnia jednoniciową matrycę do transkrypcji. Podczas wydłużania polimeraza RNA odczytuje sekwencję jednoniciowego DNA (nici wzorcowej), dodając nukleotydy zgodnie z komplementarnym parowaniem zasad. Ten proces zachodzi od końca 5’ do 3’. Transkrypt będzie posiadał tę samą informację genetyczną, podobną do kodującej nici DNA, z jednym wyjątkiem, obecnością zasady uracylu zamiast tyminy. Sekwencja terminatora obecna w genie zakończy proces. Transkrypt zostanie usunięty z polimerazy RNA i będzie bezpośrednio działał jako mRNA. Transkrypcja eukariotyczna obejmuje kilka różnych etapów po utworzeniu pierwotnego premRNA transkryptu. Do nici pre mRNA dodaje się czapeczkę 5' i ogon poli A. Pre mRNA podlega również procesowi znanemu jako splicing, który eliminuje regiony niekodujące (introny) i zachowuje regiony kodujące (eksony), które ostatecznie zakodują funkcjonalne białko.
Co to jest odwrotna transkrypcja?
Odwrotna transkrypcja to proces, w którym synteza komplementarnego DNA (cDNA) zachodzi z matrycy RNA. Zwykle występuje to w retrowirusach, ale także w niektórych nieretrowirusach, takich jak wirus zapalenia wątroby typu B. Odwrotną transkrypcję ułatwia obecność zależnej od RNA polimerazy DNA, częściej określanej jako odwrotna transkryptaza. Odwrotna transkryptaza retrowirusów składa się z trzech kolejnych aktywności biochemicznych: aktywności polimerazy DNA zależnej od RNA, aktywności rybonukleazy H i aktywności polimerazy DNA zależnej od DNA. Trzy kolejne procesy są wykorzystywane przez retrowirusy do konwersji jednoniciowego RNA do dwuniciowego cDNA. Ten dwuniciowy cDNA może zostać włączony do genomu gospodarza, co spowoduje długoterminowe skutki. Podobnie jak w przypadku innych typów polimeraz DNA, odwrotna transkryptaza jest zależna od matryc i starterów. Aktywność rybonukleazy H odwrotnej transkryptazy ułatwi degradację nici RNA po zsyntetyzowaniu pierwszej nici DNA. Następnie enzym wykorzystuje zsyntetyzowaną nić jako matrycę do utworzenia nowej nici, która tworzy dwuniciową cząsteczkę DNA. Ponieważ odwrotna transkryptaza nie ma aktywności egzonukleolitycznej od 3’ do 5’, proces odwrotnej transkrypcji jest podatny na błędy.
Rysunek 02: Odwrotna transkrypcja
Jakie są podobieństwa między transkrypcją a odwrotną transkrypcją?
- Oba są zaangażowane w proces ekspresji genów, w wyniku którego powstaje funkcjonalny produkt genowy.
- Oba procesy są za pośrednictwem enzymów.
- Oba procesy zachodzą w jądrze eukariontów i cytoplazmie prokariontów.
Jaka jest różnica między transkrypcją a odwrotną transkrypcją?
Transkrypcja a odwrotna transkrypcja |
|
| Transkrypcja to proces, w którym informacja z nici DNA jest kopiowana do nowej cząsteczki informacyjnego RNA (mRNA). | Odwrotna transkrypcja to proces syntezy cDNA z matrycy RNA w retrowirusach. |
| Zaangażowane enzymy | |
| Polimeraza RNA bierze udział w transkrypcji. | Odwrotna transkryptaza bierze udział w odwrotnej transkrypcji. |
| Zakończ produkt | |
| Końcowym produktem transkrypcji jest mRNA. | Końcowym produktem odwrotnej transkrypcji jest komplementarne DNA. |
| Funkcja | |
| Funkcją transkrypcji jest synteza mRNA, które ma zostać przetłumaczone na białka. | Funkcją odwrotnej transkrypcji jest synteza komplementarnego DNA; proces ten jest stosowany in vivo do identyfikacji sekwencji kodujących DNA i przygotowania bibliotek cDNA. |
Podsumowanie – transkrypcja a odwrotna transkrypcja
Transkrypcja i odwrotna transkrypcja to dwa procesy, które ułatwiają ekspresję genów. Transkrypcja to pierwszy etap ekspresji genów. Podczas transkrypcji cząsteczka mRNA jest tworzona przy użyciu matrycy DNA. Enzymem biorącym udział w tej syntezie jest polimeraza RNA. Odwrotna transkrypcja jest procesem powszechnie stosowanym przez retrowirusy. Podczas tego procesu cząsteczka cDNA jest tworzona przy użyciu matrycy RNA. Retrowirusy wykorzystują ten mechanizm do włączania swoich genów do genomu gospodarza. Odwrotna transkryptaza to enzymy wykorzystywane w tym procesie. To jest różnica między transkrypcją a odwrotną transkrypcją.
Pobierz wersję PDF transkrypcji a odwrotna transkrypcja
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline, zgodnie z notatkami dotyczącymi cytowań. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między transkrypcją a odwrotną transkrypcją
