Differenza tra mRNA e tRNA
Share
Differenza principale - mRNA vs tRNA
L'RNA messaggero (mRNA) e l'RNA di trasferimento (tRNA) sono due tipi di RNA principali funzionanti nella sintesi proteica. I geni codificanti le proteine nel genoma sono trascritti in mRNA dall'enzima RNA polimerasi. Questo passaggio è il primo passo nella sintesi proteica ed è noto come codifica delle proteine. Questo mRNA codificato per proteine viene tradotto nei ribosomi in catene polipeptidiche. Questo passaggio è il secondo passo nella sintesi proteica ed è noto come decodifica della proteina. I tRNA sono i portatori di aminoacidi specifici codificati nell'mRNA. Il differenza principale tra mRNA e tRNA è quello L'mRNA funge da messaggero tra geni e proteine mentre il tRNA trasporta l'amminoacido specificato nel ribosoma al fine di elaborare la sintesi proteica.
Questo articolo spiega,
1. Che cos'è l'mRNA
- Struttura, funzione, sintesi, degradazione
2. Che cos'è il tRNA
- Struttura, funzione, sintesi, degradazione
3. Qual è la differenza tra mRNA e tRNA
Cos'è l'mRNA
L'RNA messaggero è un tipo di RNA trovato nelle cellule che codificano i geni codificanti le proteine. L'mRNA è considerato come portatore del messaggio di una proteina nel ribosoma che facilita la sintesi proteica. I geni codificanti proteine sono trascritti in mRNA dall'enzima RNA polimerasi durante l'evento noto come trascrizione, che si verifica nel nucleo. Il trascritto dell'mRNA che segue la trascrizione è indicato come trascrizione primaria o pre-mRNA. La trascrizione primaria dell'mRNA subisce modificazioni post-trascrizionali all'interno del nucleo. L'mRNA maturo viene rilasciato nel citoplasma per la traduzione. La trascrizione seguita dalla traduzione è il dogma centrale della biologia molecolare, come mostrato in Figura 1.
Figura 1: dogma centrale della biologia molecolare
Struttura dell'rRNA
L'mRNA è una molecola lineare a filamento singolo. Un mRNA maturo è costituito da una regione codificante, regioni non tradotte (UTR), cappuccio da 5 'e coda poli-A da 3'. Il regione di codifica di mRNA contiene una serie di codoni, che sono complementari ai geni codificanti le proteine nel genoma. La regione di codifica contiene a inizia il codone per iniziare la traduzione. Il codone di inizio è AUG, che specifica l'amminoacido metionina nella catena polipeptidica. I codoni seguiti dal codone di partenza sono responsabili della determinazione della sequenza aminoacidica della catena polipeptidica. La traduzione finisce al smetti codone. I codoni, UAA, UAG e UGA sono responsabili della fine della traduzione. Oltre a determinare la sequenza aminoacidica del polipeptide, alcune regioni della regione codificante del pre-mRNA sono anche coinvolte nella regolazione dell'elaborazione pre-mRNA e servono come esaltatori / silenziatori di splicing esonici.
Le regioni dell'mRNA trovate prima e le ultime nella regione di codifica sono chiamate come 5 'UTR e 3' UTR, rispettivamente. Gli UTR controllano il Stabilità dell'mRNA variando l'affinità con gli enzimi RNasi che degradano gli RNA. Il localizzazione di mRNA viene eseguito nel citoplasma dal 3 'UTR. Il traduzione efficienza di mRNA è determinato dalle proteine legate alle UTR. Le variazioni genetiche nella regione 3 'UTR portano al suscettibilità alla malattia cambiando la struttura dell'RNA e della traduzione proteica.
Figura 2: struttura matura dell'mRNA
Il cappuccio 5 'è un nucleotide modificato di guanina, 7-metilguanosina che si lega attraverso un legame 5'-5'-trifosfato. La coda 3'poly-A è composta da diverse centinaia di nucleotidi adeninici aggiunti all'estremità 3 'della trascrizione primaria dell'mRNA.
L'mRNA eucariotico forma una struttura circolare interagendo con la proteina legante poli-A e il fattore di inizio della traduzione, eIF4E. Entrambe le proteine leganti eIF4E e poli-A si legano al fattore di inizio della traduzione, eIF4G. Questa circolazione promuove una traduzione efficiente nel tempo facendo circolare il ribosoma sul cerchio dell'mRNA. Verranno anche tradotti gli RNA intatti.
Figura 3: Il cerchio dell'mRNA
MRNA di sintesi, elaborazione e funzione
L'mRNA è sintetizzato durante l'evento noto come trascrizione, che è il primo passo del processo di sintesi proteica. L'enzima coinvolto nella trascrizione è l'RNA polimerasi. I geni codificanti le proteine sono codificati nella molecola dell'mRNA ed esportati nel citoplasma per la traduzione. Solo l'mRNA eucariotico subisce l'elaborazione, che produce un mRNA maturo dal pre-mRNA. Tre eventi principali si verificano durante l'elaborazione del pre-mRNA: 5 'cap addizione, 3' cap addizione e splicing di introni.
L'aggiunta di 5 'cap si verifica in co-trascrizione. Il cappuccio 5 'serve come protezione da RNases ed è fondamentale per il riconoscimento di mRNA da parte dei ribosomi. L'aggiunta di 3 'poli-A tail / polyadenylation si verifica immediatamente dopo la trascrizione. La coda poli-A protegge l'mRNA dalle RNasi e promuove l'esportazione di mRNA dal nucleo al citoplasma. L'mRNA eucariotico consiste in introni tra due esoni. Pertanto, questi introni vengono rimossi dal filamento dell'mRNA durante il splicing. Alcuni mRNA sono modificati per modificare la loro composizione nucleotidica.
Traduzione è l'evento in cui vengono decodificati gli mRNA maturi per sintetizzare una catena di aminoacidi. Gli mRNA procariotici non possiedono modificazioni post-trascrizionali e vengono esportati nel citoplasma. La trascrizione procariotica si verifica nel citoplasma stesso. Pertanto, la trascrizione dei procarioti e la traduzione sono considerati simultaneamente, riducendo il tempo impiegato per la sintesi delle proteine. Gli mRNA maturi eucariotici vengono esportati dal citoplasma dal nucleo subito dopo la loro elaborazione. La traduzione è facilitata dai ribosomi che sono fluttuanti liberamente nel citoplasma o legati al reticolo endoplasmatico negli eucarioti.
Degradazione di mRNA
Gli mRNA procariotici generalmente hanno una durata relativamente lunga. Ma gli mRNA eucariotici hanno vita breve, permettendo la regolazione dell'espressione genica. Gli mRNA procariotici sono degradati da diversi tipi di ribonucleasi tra cui endonucleasi, 3 'esonucleasi e 5' esonucleasi. RNasi III degrada piccoli RNA durante l'interferenza del RNA. RNase J degrada anche l'mRNA procariotico da 5 'a 3'. Gli mRNA eucariotici sono degradati dopo la traduzione solo da complessi esosomi complessi o decapanti. Gli mRNA non tradotti eucariotici non sono degradati dalle ribonucleasi.
Cos'è il tRNA
tRNA è il secondo tipo di RNA che è coinvolto nella sintesi proteica. Gli anticodoni sono individualmente sostenuti dai tRNA che sono complementari ad un particolare codone sull'mRNA. Il tRNA trasporta l'amminoacido specificato dai codoni dell'mRNA nei ribosomi. Il ribosoma facilita la formazione di legami peptidici tra gli amminoacidi esistenti e quelli in arrivo.
Struttura del tRNA
Il tRNA è costituito da strutture primarie, secondarie e terziarie. Il struttura primaria è una molecola lineare di tRNA. È lungo da 76 a 90 nucleotidi. Il struttura secondaria è una struttura a forma di trifoglio. Il struttura terziaria è una struttura 3D a forma di L La struttura terziaria del tRNA consente di adattarsi al ribosoma.
Figura 4: struttura secondaria dell'mRNA
La struttura secondaria del tRNA è costituita da a 5 'gruppo fosfato terminale. Il 3 'fine del accettatore di braccio contiene il Coda CCA che è collegato all'amminoacido. L'amminoacido è legato al gruppo 3 'idrossile della coda CCA dall'enzima, aminoacil tRNA sintetasi. Il tRNA caricato con aminoacidi è noto come aminoacil-tRNA. La coda CCA viene aggiunta durante l'elaborazione del tRNA. Il tRNA della struttura secondaria è costituito da quattro anelli: Anello a D, TΨC loop, loop variabile e l'anticodone ciclo continuo. Il ciclo anticodone contiene l'anticodone che è un legame complementare con il codone dell'mRNA all'interno del ribosoma. La struttura secondaria del tRNA diventa la sua struttura terziaria mediante l'impilamento coassiale delle eliche. La struttura terziaria dell'aminoacil-tRNA è mostrata in figura 5.
Figura 5: tinoacido aminoacilico
Funzioni del tRNA
Un anticodone costituisce una tripletta di nucleotidi, contenente singolarmente in ciascuna molecola di tRNA. È in grado di eseguire l'accoppiamento di base con più di un codone wobble base pairing. Il primo nucleotide dell'anticodone è sostituito dall'inosina. L'inosina è in grado di legare idrogeno con più di un nucleotide specifico nel codone. Anticodon è nella direzione 3 'a 5' per poter basare la coppia con il codone. Pertanto, il terzo nucleotide del codone varia nel codone ridondante specificando lo stesso amminoacido. Ad esempio, i codoni, GGU, GGC, GGA e il codice GGG per l'amminoacido glicina. Quindi, un singolo tRNA porta la glicina per tutti i quattro codoni di cui sopra. Sessantuno codoni distinti possono essere identificati sull'mRNA. Tuttavia, sono necessari solo trentuno tRNA distinti come portatori di amminoacidi a causa dell'accoppiamento della base di wobble.
Il complesso di iniziazione di traduzione è formato dall'assemblaggio di due unità ribosomali con teaminoacil tRNA. L'aminoacil tRNA si lega al sito A e la catena polipeptidica si lega al sito P della subunità grande del ribosoma. Il codone di iniziazione della traduzione è AUG che specifica l'amminoacido metionina. I processi di traduzione attraverso la traslocazione del ribosoma sull'mRNA leggendo la sequenza del codone. La catena polipeptidica cresce formando legami polipeptidici con gli amminoacidi in arrivo.
Figura 6: traduzione
Oltre al suo ruolo nella sintesi proteica, svolge anche un ruolo nella regolazione dell'espressione genica, dei processi metabolici, dell'innesco della trascrizione inversa e delle risposte allo stress.
Degradazione del tRNA
Il tRNA viene riattivato attaccandosi ad un secondo amminoacido specifico dopo aver rilasciato il suo primo amminoacido durante la traduzione. Durante il controllo di qualità dell'RNA, due percorsi di sorveglianza sono coinvolti nella degradazione dei pre-tRNA ipo-modificati e miss-elaborati e dei tRNA maturi che sono delle mancate modifiche. I due percorsi sono i percorsi di sorveglianza nucleare e il rapido decadimento del tRNA (RTD). Durante via di sorveglianza nucleare, pre-tRNA modificati o ipo-modificati e tRNA maturi sono sottoposti a 3 'fine poliadenilazione dal complesso TRAMP e subiscono un rapido turnover. Fu scoperto per la prima volta nel lievito, Saccharomyces cerevisiae. Il rapido decadimento del tRNA (RTD) è stato osservato per la prima volta nel ceppo mutante del lievito trm8Δtrm4Δ che è sensibile alla temperatura e privo di enzimi di modifica del tRNA. La maggior parte dei tRNA è correttamente piegata alle normali condizioni di temperatura. Ma le variazioni della temperatura portano a tRNA ipo-modificati e sono degradati dalla via RTD. I tRNA contenenti mutazioni nello stelo dell'accettore e nello stelo T sono degradati durante il percorso RTD.
Differenza tra mRNA e tRNA
Nome
mRNA: Il m significa messenger; messenger RNA
tRNA: Il t sta per trasferimento; trasferire RNA
Funzione
mRNA: L'mRNA funge da messaggero tra geni e proteine.
tRNA: Il tRNA trasporta l'amminoacido specificato nel ribosoma al fine di elaborare la sintesi proteica.
Posizione della funzione
mRNA: L'mRNA funziona nel nucleo e nel citoplasma.
tRNA: Il tRNA funziona al citoplasma.
Codone / Anticodone
mRNA: L'mRNA porta una sequenza di codoni che è complementare alla sequenza codone del gene.
tRNA: Il tRNA porta un anticodone che è complementare al codone sull'mRNA.
Continuità della sequenza
mRNA: L'mRNA porta un ordine di codoni sequenziali.
tRNA: Il tRNA porta anticodoni individuali.
Forma
mRNA: L'mRNA è una molecola lineare a filamento singolo. A volte l'mRNA forma le strutture secondarie come gli spilli.
tRNA: Il tRNA è una molecola a forma di L.
Taglia
mRNA: La dimensione dipende dalle dimensioni dei geni codificanti le proteine.
tRNA: È lungo da 76 a 90 nucleotidi.
Attaccamento agli amminoacidi
mRNA: L'mRNA non si lega con gli aminoacidi durante la sintesi proteica.
tRNA: Il tRNA trasporta un amminoacido specifico attaccandolo al suo braccio accettore.
Destino dopo il funzionamento
mRNA: L'mRNA viene distrutto dopo la trascrizione.
tRNA: Il tRNA viene riattivato collegandolo a un secondo amminoacido specifico dopo aver rilasciato il suo primo amminoacido durante la traduzione.
Conclusione
L'RNA messaggero e l'RNA di trasferimento sono due tipi di RNA coinvolti nella sintesi proteica. Entrambi sono composti da quattro nucleotidi: adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T). I geni codificanti proteine sono codificati in mRNA durante il processo noto come trascrizione. Gli mRNA trascritti sono decodificati in una catena di aminoacidi con l'aiuto di ribosomi durante il processo noto come traduzione. L'amminoacido specificato richiesto per la decodifica degli mRNA nelle proteine viene trasportato da distinti tRNA nel ribosoma. Sessantuno codoni distinti possono essere identificati sull'mRNA. Trentuno distinti anticodoni possono essere identificati su distinti tRNA che specificano i venti amminoacidi essenziali. Pertanto, la principale differenza tra mRNA e tRNA è che l'mRNA è un messaggero di una specifica proteina mentre il tRNA è un portatore di uno specifico amminoacido.
Riferimento:
1. "Messenger RNA." Wikipedia. N.p .: Wikimedia Foundation, 14 febbraio 2017. Web. 5 marzo 2017.
2. "Trasferimento RNA." Wikipedia. N.p .: Wikimedia Foundation, 20 febbraio 2017. Web. 5 marzo 2017.
3. "Biochimica strutturale / acido nucleico / RNA / trasferimento RNA (tRNA) - Wikibooks, libri aperti per un mondo aperto". N.d. Web. 5 marzo 2017
4.Megel, C. et al "Survaillence and cleavage of eukaryotic tRNAs". International Journel of Molecular Sciences,. 2015, 16, 1873-1893; doi: 10,3390 / ijms16011873. Web. Accesso 6 marzo 2017
Cortesia dell'immagine:
1. "MRNA-interaction" - uploader originale: Sverdrup su Wikipedia in inglese. (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
2. "Mature mRNA" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "MRNAcircle" di Fdardel - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
4. "TRNA-Phe lievito en" di Yikrazuul - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
5. "Peptide syn" di Boumphreyfr - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
6. "Aminoacyl-tRNA" di Scientific29 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
