Transcriere este sinteza ARN dintr-un șablon ADN unde codul din ADN este transformat într-un cod ARN complementar. Traducere este sinteza unei proteine dintr-un șablon ARNm unde codul din mARN este transformat într-o secvență de aminoacizi într-o proteină.
Transcriere | Traducere | |
---|---|---|
Scop | Scopul transcrierii este de a face copii de ARN ale genelor individuale pe care celulele le pot folosi în biochimie. | Scopul traducerii este de a sintetiza proteinele, care sunt folosite pentru milioane de funcții celulare. |
Definiție | Folosește genele ca șabloane pentru a produce mai multe forme funcționale de ARN | Traducerea este sinteza unei proteine dintr-un șablon mRNA. Acesta este cel de-al doilea pas al expresiei genelor. Utilizează rRNA ca instalație de asamblare; și tARN ca traducător pentru a produce o proteină. |
Produse | ARNm, tARN, rARN și ARN ne-codificat (cum ar fi microARN) | proteine |
Prelucrarea produselor | Se adaugă un capac de 5 ', se adaugă o coadă 3' poli A și intronurile sunt splicate. | Au apărut o serie de modificări post-translaționale, inclusiv fosforilarea, suumilarea, punțile disulfidice și farnesilarea. |
Locație | Nucleu | citoplasma |
Iniţiere | Apare atunci când proteina ARN polimerazică se leagă la promotor în ADN și formează un complex de inițiere a transcrierii. Promotorul direcționează locația exactă pentru inițierea transcrierii. | Apare atunci când subunitățile ribozomale, factorii de inițiere și ARN-t se leagă de ARNm în apropierea codului de start AUG. |
terminare | Transferul de ARN este eliberat și polimeraza se detașează de ADN. ADN-ul se învârte într-o dublă helix și este nemodificat pe parcursul acestui proces. | Atunci când ribozomul întâlnește unul dintre cei trei codoni stop, acesta dezasambla ribozomul și eliberează polipeptida. |
elongație | ARN polimeraza se extinde în direcția 5 '-> 3' | Aminoacilul t-ARN de intrare se leagă la codonul la locul A și se formează o legătură peptidică între noul aminoacid și lanțul de creștere. Peptida muta apoi o poziție de codon pentru a se pregăti pentru următorul aminoacid. Apoi continuă într-o direcție de 5 'la 3'. |
antibiotice | Transcripția este inhibată de rifampicină și de 8-hidroxichinolină. | Traducerea este inhibată de anisomicină, cicloheximidă, cloramfenicol, tetraciclină, streptomicină, eritromicină și puromicină. |
Localizare | Se găsește în citoplasma procariotă și în nucleul eucariotei | S-a găsit în ribozomii protopiatoare și în riucozitele eucariotelor pe reticulul endoplasmatic |
În prokaryotes, atât transcripția, cât și translația apar în citoplasmă din cauza absenței nucleului. În eucariote, transcrierea apare în nucleu și traducerea are loc în ribozomii prezenți pe membrana endoplasmică brută din citoplasmă.
Transcripția se realizează prin polimerază ARN și alte proteine asociate denumite factori de transcripție. Acesta poate fi incibil, așa cum se vede în reglarea spațio-temporală a genelor de dezvoltare sau consitutivă, după cum se vede în cazul unor genuri de păstrare a casei, cum ar fi Gapdh.
Traducerea este efectuată de o structură multisubunit numită ribozom care constă din rRNA și proteine.
Transcrierea începe cu legarea ARN polimerazei la regiunea promotorului din ADN. Factorii de transcriere și legarea ARN polimerazei la promotor formează un complex de inițiere a transcrierii. Promotorul constă dintr-o regiune de bază, cum ar fi caseta TATA unde complexul se leagă. În acest stadiu, ARN-polimeraza desface ADN-ul.
Traducerea începe cu formarea complexului de inițiere. Subunitatea ribozomilor, trei factori de inițiere (IF1, IF2 și IF3) și metionină care poartă ARN-t, leagă ARNm în apropierea codonului de start AUG.
În timpul transcrierii, ARN-polimeraza după încercările inițiale de abortare traversează șirul de șablon al ADN-ului în direcția 3 'până la 5', producând o catenă complementară de ARN în direcția 5 'la 3'. Pe măsură ce ARN-polimeraza avansează lanțul ADN care a fost transcris înapoi, se formează o dublă helix.
În timpul translației, t-ARN-aminoacilul se leagă la codon (secvențe de 3 nucleotide) la situsul A și se formează o legătură peptidică între noul aminoacid și lanțul de creștere. Peptida muta apoi o poziție codon pentru a se pregăti pentru următorul aminoacid. Prin urmare, procesul se desfășoară într-o direcție de 5 'până la 3'.
Terminarea transcripției în prokaryotes poate fi fie independentă de Rho, unde se formează o buclă de păr bogată în GC sau este dependentă de Rho, unde un factor de proteină Rho destabilizează interacțiunea ADN-ARN. În eucariote atunci când se întâlnește o secvență de terminare, transcrierea incipientă ARN este eliberată și este poli-adenilată.
În translație, când ribozomul întâlnește unul dintre cei trei codoni stop, acesta dezasambla ribozomul și eliberează polipeptida.
Produsul final al transcripției este un transcript de ARN care poate forma oricare dintre următoarele tipuri de ARN: ARNm, ARNm, rARN și ARN necodificator (ca microRNA). De obicei, în prokaryotes, ARNm-ul format este polistronic și în eucariote este monocistronic.
Produsul final al translației este un lanț polipeptidic care se îndoaie și suferă modificări post translaționale pentru a forma o proteină funcțională.
În timpul modificării post-transcripționale în eucariote, se adaugă un capac 5 ', se adaugă o coadă poli 3' și intronii sunt splicați. În procariote acest proces este absent.
Au apărut o serie de modificări post-translaționale incluzând fosforilarea, SUMOlarea, formarea punților disulfide, farnesilarea etc..
Transcripția este inhibată de rifampicină (antibacteriană) și de 8-hidroxichinolină (antifungică).
Traducerea este inhibată de anisomicină, cicloheximidă, cloramfenicol, tetraciclină, streptomicină, eritromicină și puromicină.
Pentru Transcriere, RT-PCR, microarray ADN, hibridizare in-situ, Northern blot, RNA-Seq este destul de des folosit pentru măsurare și detectare. Pentru traducere, Western blotting, imunoblotting, analiza enzimatică, secvențierea proteinelor, etichetarea metabolică, proteomica este folosită pentru măsurare și detectare.
Dogma centrală a lui Crick: ADN ---> Transcriere ---> ARN ---> Traducere ---> Proteină
Codul genetic utilizat în timpul traducerii: