Diferența dintre ARNm și ARNm

Principala diferență - ARNm vs tRNA

ARN-ul ARN (ARNm) și transferul ARN (tARN) sunt două tipuri de ARN-uri majore care funcționează în sinteza proteinelor. Genele de codificare a proteinelor din genom sunt transcrise în mRNA prin enzima ARN polimerază. Această etapă este primul pas în sinteza proteinelor și este cunoscut sub numele de codificare a proteinelor. Acest ARNm codificat în proteină este tradus la ribozomi în catene de polipeptidă. Această etapă este a doua etapă a sintezei proteinelor și este cunoscută sub numele de decodificare de proteine. TARN-urile sunt purtătorii aminoacizilor specifici codificați în ARNm. principala diferență între ARNm și ARNm este asta ARNm servește ca mesager între gene și proteine, în timp ce tRNA transportă aminoacidul specific în ribozom în scopul procesării sintezei proteinelor. 

Acest articol explică,

1. Ce este ARNm
      - Structura, funcția, sinteza, degradarea
2. Ce este tARN
       - Structura, funcția, sinteza, degradarea
3. Care este diferența dintre ARNm și tARN

Ce este ARNm

ARN-ul mesager este un tip de ARN-uri găsite în celulele care codifică genele care codifică proteinele. ARNm este considerat ca purtător al mesajului unei proteine ​​în ribozom care facilitează sinteza proteinelor. Genele de codificare a proteinelor sunt transcrise în mARN de către polimeraza ARN-ului enzimatic în timpul evenimentului cunoscut sub numele de transcripție, care apare în nucleu. Transcrierea mARN care urmează transcrierii este menționată ca transcripția primară sau pre-mRNA. Transcrierea primară a ARNm suferă modificări post-transcripționale în interiorul nucleului. ARNm matur este eliberat în citoplasmă pentru traducere. Transcrierea urmată de traducere este dogma centrală a biologiei moleculare, după cum se arată în figura 1.

Figura 1: Dogma centrală a biologiei moleculare

Structura mRNA

ARNm este o moleculă liniară, mono-catenară. Un ARNm matur constă dintr-o regiune de codificare, regiuni netranslatate (UTR), capac 5 'și o coadă poli-A 3'. care codifică regiunea din mARN conține o serie de codoni, care sunt complementari genelor care codifică proteinele din genom. Regiunea de codare conține a codon de început pentru a iniția traducerea. Codonul de pornire este AUG, care specifică metionina aminoacidului din lanțul polipeptidic. Codonii urmăriți de codonul de început sunt responsabili pentru determinarea secvenței de aminoacizi a lanțului polipeptidic. Traducerea se termină la stop codon. Codonii, UAA, UAG și UGA sunt responsabili pentru sfârșitul traducerii. În afară de determinarea secvenței de aminoacizi a polipeptidei, unele regiuni din regiunea de codificare a ARN-ului pre-mRNA sunt, de asemenea, implicate în reglarea procesării pre-ARNm și servesc drept amplificatoare exonice / amortizoare de zgomot.

Regiunile ARNm-ului găsite fostul și cel din urmă în regiunea de codificare sunt denumite ca 5 'UTR și 3' UTR, respectiv. UTR-urile controlează stabilitatea mRNA prin modificarea afinității pentru enzimele de RNază care degradează ARN-urile. localizarea mRNA se efectuează în citoplasmă prin UTR 3 '. traducere eficienţă din ARNm este determinat de proteinele legate de UTRs. Variațiile genetice din regiunea 3 'UTR conduc la sensibilitatea la boli prin modificarea structurii ARN și a traducerii proteinelor. 

Figura 2: Structura mARN mature

Capacul 5 'este o nucleotidă modificată de guanină, 7-metilguanozină care se leagă printr-o legătură 5'-5'-trifosfat. Coada 3 'poli-A este câteva sute de nucleotide adenine adăugate la capătul 3' al transcripției primare de mRNA.

ARNm eucariotă formează o structură circulară prin interacțiunea cu proteina de legare poli-A și cu factorul de inițiere a translației, eIF4E. Atât proteinele de legare eIF4E cât și poli-A se leagă cu factorul de inițiere a translației, eIF4G. Această circulație promovează o translație eficientă în timp, prin circularea ribozomului pe cercul mRNA. ARN-urile intacte vor fi, de asemenea, traduse. 

Figura 3: Cercul mRNA

Sinteza, prelucrarea și funcția mARN

ARNm este sintetizat în timpul evenimentului cunoscut sub numele de transcriere, care este prima etapă a procesului de sinteză a proteinelor. Enzima implicată în transcripție este ARN polimeraza. Genele de codificare a proteinei sunt codificate în molecula mRNA și sunt exportate în citoplasmă pentru translație. Numai ARNm eucariot este supus procesării, care produce un ARNm matur din pre-ARNm. Trei evenimente majore apar în timpul procesului de pre-mARN: adaos de cap 5 ', adaos de cap 3' și splicing din introni.

Adăugarea 5 'capac apare co-transcripțional. Capul 5 'servește ca protecție împotriva RNazelor și este critic în recunoașterea ARNm de către ribozomi. Adăugarea 3 'poli-A coada / poliadenilare apare imediat după transcriere. Coada poli-A protejează mRNA din RNazele și promovează exportul de ARNm din nucleu în citoplasmă. ARNmul ​​eucariot este alcătuit din introni între doi exoni. Astfel, acești introni sunt îndepărtați din lanțul mRNA în timpul despicare. Unele mRNA-uri sunt editate pentru a-și schimba compoziția nucleotidelor.

Traducere este evenimentul în care mRNA-urile mature sunt decodate pentru a sintetiza un lanț de aminoacizi. ARNm-urile procariote nu posedă modificări post-transcripționale și sunt exportate în citoplasmă. Transcripția procariotă apare în citoplasma însăși. Prin urmare, se consideră că transcrierea procariotă și translația apar simultan, reducând timpul necesar pentru sinteza proteinelor. ARNmurile mature eucariote sunt exportate în citoplasmă din nucleu imediat după procesare. Traducerea este facilitată de ribozomii care fie plutesc în mod liber în citoplasmă, fie se leagă de reticulul endoplasmatic în eucariote.

Degradarea mRNA

ARNm-urile procariote au, în general, o durată de viață relativ lungă. Dar, mRNA eucariote sunt de scurtă durată, permițând reglarea expresiei genelor. ARNm-urile procariote sunt degradate prin diferite tipuri de ribonucleaze incluzând endonucleaze, exonucleaze 3 'și exonucleaze 5'. RNase III degradează ARN-uri mici în timpul interferenței cu ARN. RNase J de asemenea degradează mARN procariotic de la 5 'la 3'. ARNm-urile eukariotice sunt degradate după translație numai prin complexe exosome sau complexe de decapare. ARNm-urile netranslatate de eukariotice nu sunt degradate de ribonucleaze.  

Ce este tARN

ARNr este cel de-al doilea tip de ARN care este implicat în sinteza proteinelor. Anticodoanele sunt suportate individual de tARN-urile care sunt complementare unui codon particular pe ARNm. tRNA transportă aminoacizi specificați prin codonii ARNm în ribozomi. Ribosomul facilitează formarea legăturilor peptidice între aminoacizii existenți și cei care intră.

Structura tRNA

ARNm conține structuri primare, secundare și terțiare. structura primară este o moleculă liniară de tARN. Este de aproximativ 76 până la 90 de nucleotide lungi. structura secundară este structura în formă de frunze trifoi. terțiare este o structură 3D în formă de L. Structura terțiară a tRNA îi permite să se potrivească cu ribozomul.  

Figura 4: Structura secundară mRNA

Structura secundară tRNA constă din: a 5 'fosfat terminal. Capătul 3 al acceptor braţ conține CCA coada care este atașat la aminoacid. Aminoacidul este legat în mod satisfăcător de grupul hidroxilic 3 'din coada CCA prin enzima, aminoacil tRNA sintetază. Aminoacidul încărcat tARN este cunoscut ca aminoacil-tARN. Coada CCA este adăugată în timpul procesării tARN. Structura secundară tARN este formată din patru bucle: D-buclă, TΨC, buclă variabilă și anticodon buclă. Buclele anticodonale conțin anticodonul care este legat complementar cu codonul ARNm în interiorul ribozomului. Structura secundară a ARNm devine structura sa terțiară prin stivuirea coaxială a helicelor. Structura terțiară a aminoacil-tARN este prezentată în figura 5.

Figura 5: tRNA de aminoacil

Funcțiile tARN

Un anticodon formează un triplet de nucleotide, conținând în mod individual în fiecare moleculă tARN. Este capabil de împerecherea de bază cu mai mult de un codon prin o pereche de baze tangibilă. Prima nucleotidă a anticodonului este înlocuită cu inozina. Inozina este capabilă de legarea la hidrogen cu mai mult de o nucleotidă specifică în codon. Anticodonul este în direcția 3 'până la 5' pentru a se baza pereche cu codonul. Prin urmare, a treia nucleotidă a codonului variază în codonul redundant care specifică același aminoacid. De exemplu, codonii, GGU, GGC, GGA și GGG codifică glicina aminoacidă. Astfel, un singur ARNm aduce glicina pentru toți cei patru codoni de mai sus. La ARNm pot fi identificate șaizeci și unu codon distinct. Dar, sunt necesari doar treizeci și unu tARN-uri distincte ca purtători de aminoacizi datorită împerecherii bazei de înfășurare.

complexul de inițiere a traducerii se formează prin asamblarea a două unități ribozomale cu tARN de aminoacil. TARN aminoacil se leagă la situsul A și lanțul polipeptidic se leagă la situsul P al subunității mari a ribozomului. Codonul de inițiere a translației este AUG care specifică metionina aminoacidului. Procesele de translație prin translocarea ribozomului pe ARNm prin citirea secvenței de codon. Lanțul polipeptidic crește prin formarea legăturilor polipeptidice cu aminoacizii care intră. 

Figura 6: Traducerea

În plus față de rolul său în sinteza proteinelor, acesta joacă un rol și în reglarea expresiei genetice, procesele metabolice, transcripția inversă primară și răspunsurile la stres.

Degradarea tRNA

ARNm este reactivat prin atașarea la un al doilea aminoacid specific acestuia după eliberarea primului său aminoacid în timpul traducerii. În timpul controlului calității ARN, două căi de supraveghere sunt implicate în degradarea hiper-modificate și pre-tRNA procesate ratat și a tARN-urilor mature, care sunt modificări lipsă. Cele două căi sunt căile de supraveghere nucleară și calea de dezintegrare rapidă a tRNA (RTD). In timpul calea de supraveghere nucleară, cu pre-tRNA modificate sau hipo-modificate și cu ARN-urile mature sunt supuse poliadenilării la capăt 3 'de către complexul TRAMP și sunt supuse unei fluctuații rapide. A fost descoperit prima dată în drojdie, Saccharomyces cerevisiae. calea de dezintegrare tARN rapidă (RTD) a fost observată pentru prima dată în tulpina mutantă de drojdie trm8Δtrm4Δ care este sensibilă la temperatură și nu are enzime de modificare a ARNm. Cele mai multe tRNA-uri sunt pliate corect în condiții normale de temperatură. Dar variațiile temperaturii conduc la tRNA hipo-modificați și sunt degradate prin calea RTD. ARN-urile care conțin mutații în tulpina acceptoare, precum și tulpina T sunt degradate în timpul căii RTD.

Diferența dintre ARNm și ARNm

Nume

ARNm: M înseamnă mesager; mesager ARN

ARNt: T reprezintă transferul; transferul ARN

Funcţie

ARNm: ARNm servește ca mesager între gene și proteine.

ARNt: TARN transportă aminoacidul specific în ribozom în scopul procesării sintezei proteinelor. 

Localizarea funcției

ARNm: ARNm funcționează la nucleu și la citoplasmă.

ARNt: Funcția tARN funcționează la citoplasmă.

Codonului / anticodon

ARNm: ARNm-ul poartă o secvență de codon care este complementară secvenței codonice a genei.

ARNt: TARN poartă un anticodon care este complementar codonului de pe ARNm.

Continuitatea secvenței

ARNm: ARNm conține o ordine de codoni secvențiali.

ARNt: TRNA poartă anticodone individuale.

Formă

ARNm: ARNm este moleculă liniară, mono-catenară. Uneori, mRNA formează structurile secundare, cum ar fi buclele de pini de păr.

ARNt: ARNm este o moleculă în formă de L.

mărimea

ARNm: Dimensiunea depinde de dimensiunile genelor de codificare a proteinei.

ARNt: Este de aproximativ 76 până la 90 de nucleotide lungi.

Atașarea la aminoacizi

ARNm: ARNm nu se atașează cu aminoacizii în timpul sintezei proteinelor.

ARNt: TARN poartă un aminoacid specific prin atașarea la brațul său acceptor.

Destinul după funcționare

ARNm: ARNm este distrus după transcriere.

ARNt: ARNm este reactivat prin atașarea acestuia la un al doilea aminoacid specific acestuia după eliberarea primului său aminoacid în timpul traducerii.

Concluzie

ARN-ul mesager și ARN-ul de transfer sunt două tipuri de ARN implicate în sinteza proteinelor. Ambele sunt compuse din patru nucleotide: adenină (A), guanină (G), citozină (C) și timină (T). Genele de codificare a proteinelor sunt codificate în mRNA în timpul procesului cunoscut sub numele de transcripție. ARNmc transcrise sunt decodificate într-un lanț de aminoacizi cu ajutorul ribozomilor în timpul procesului cunoscut sub numele de traducere. Aminoacidul specificat necesar pentru decodificarea ARNm-urilor în proteine ​​este transportat de către tRNAs distincte în ribozom. La ARNm pot fi identificate șaizeci și unu codon distinct. Treizeci și unu anticodonți distinși pot fi identificați pe tARN-uri distincte care specifică cele douăzeci de aminoacizi esențiali. Prin urmare, principala diferență între ARNm și ARNm este că ARNm este un mesager al unei proteine ​​specifice, în timp ce tARN este un purtător al unui aminoacid specific. 

Referinţă:
1. "Mesager ARN" Wikipedia. N.p .: Fundația Wikimedia, 14 februarie 2017. Web. 5 martie 2017.
2. "Transferul ARN" Wikipedia. N.p .: Fundația Wikimedia, 20 februarie 2017. Web. 5 martie 2017.
3. "Biochimie structurală / ARN de transfer nucleic / ARN / transfer (tRNA) - Wikibooks, cărți deschise pentru o lume deschisă" n.d. Web. 5 martie 2017
4.Megel, C. și colab., "Survaillența și scindarea tRNA-urilor eucariote". Jurnale internaționale de științe moleculare,. 2015, 16, 1873-1893; doi: 10.3390 / ijms16011873. Web. Accesat la 6 martie 2017

Datorită fotografiei:
1. "Interacțiunea MRNA" - încărcătură originală: Sverdrup în engleză Wikipedia. (Domeniul Public) prin Wikimedia
2. "ARN matur" (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
3. "MRNAcircle" De Fdardel - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
4. "TRNA-Phe yeast en" De Yikrazuul - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commimedia
5. "Peptide syn" De Boumphreyfr - Lucrări proprii (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
6. "Aminoacil-tARN" Prin Scientific29 - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons