La trascrizione procariotica avviene nel citoplasma cellulare e, nei procarioti, sia la trascrizione che la traduzione avvengono simultaneamente. La trascrizione eucariotica si verifica nel nucleo della cellula e, negli eucarioti, la trascrizione e la traduzione differiscono nello spazio e nel tempo.
Prima di conoscere in dettaglio la differenza tra trascrizione procariota ed eucariotica, esaminiamo prima il processo di trascrizione. La trascrizione è il processo per creare una molecola di RNA usando uno dei filamenti di DNA come modello. Qui, l'informazione nel DNA viene trascritta o copiata in una molecola di RNA messaggero (mRNA). Quindi questo mRNA viene trasportato nel citoplasma dove viene tradotto in una molecola proteica funzionale con l'aiuto di numerosi enzimi.
La trascrizione richiede tre componenti principali:
Template DNA (template strand): per la trascrizione viene utilizzato solo un filamento di DNA
Le materie prime come il ribonucleoside trifosfato (rNTP)
L'apparato di trascrizione - gli enzimi necessari per iniziare e il processo in corso di trascrizione
Il processo di trascrizione consiste di tre fasi; iniziazione, allungamento e fine.
Iniziazione - l'apparato di trascrizione si riunisce sul promotore e avvia la sintesi dell'RNA.
Allungamento - L'RNA polimerasi ha letto il filamento del DNA mentre srotolava il DNA a doppia elica e aggiungeva nuovi nucleotidi, uno alla volta, all'estremità 3 'del filamento di RNA sintetizzato.
fine - riconoscimento della fine dell'unità di trascrizione e separazione della molecola di RNA dal modello di DNA.
I procarioti non hanno un nucleo organizzato, quindi i materiali nucleari o il DNA si trovano nel citoplasma. Pertanto, la trascrizione si verifica nel citoplasma e tutti i precursori necessari per la trascrizione si trovano nel citoplasma. La trascrizione procariotica richiede l'enzima RNA polimerasi affinché la trascrizione possa essere completata con successo. L'enzima contiene cinque subunità (α, β, β ', ω) e si lega al fattore sigma e alla regione del promotore, quindi avvia la trascrizione completando l'oloenzima. Nei procarioti, il DNA non è legato agli istoni. Pertanto, la trascrizione inizia direttamente. Questo potrebbe essere vantaggioso quando i procarioti hanno geni sovrapposti. La trascrizione inizia nella regione del promotore e si allunga attraverso la regione di codificazione e termina quando la RNA polimerasi legge il segnale di terminazione. Esistono due tipi di segnali di terminazione, dipendenti da Rho e indipendenti. L'mRNA trascritto sarà completamente tradotto durante la trascrizione e nessun processo di post-trascrizione sarà sottoposto per la maggior parte del tempo.
Cellula procariotica tipica
La trascrizione eucariotica è più complessa della trascrizione eucariotica e avviene all'interno del nucleo. A differenza dei procarioti, gli eucarioti contengono cinque tipi di RNA polimerasi secondo la necessità di trascrizione e contengono 10 - 17 subunità. Ad esempio, RNA polimerasi I trascrizione di grande mRNA e RNA polimerasi II trascrivere snRNA, snoRNA e miRNA, ecc. Questi cinque enzimi si trovano in modo diverso negli organismi, ad esempio, RNA polimerasi IV e V sono presenti solo nelle piante.
Tipo di RNA polimerasi | Trascrivere molecole |
RNA polimerasi I | RNA grande |
RNA polimerasi II | Pre-mRNA, alcuni snRNA, snoRNA, alcuni miRNA |
RNA polimerasi III | tRNA, piccoli rRNA, alcuni snRNA, alcuni miRNA |
RNA polimerasi IV | Alcuni miRNA |
RNA polimerasi V | Molecole di RNA che partecipano alla formazione di eterocromatina |
Innanzitutto, il DNA si stacca dalle proteine istoniche e si svolge vicino alla regione del promotore. RNA polimerasi e altri fattori di trascrizione, compresi gli stimolatori, saranno associati alla regione del promotore. La trascrizione inizia dal sito di inizio della trascrizione e sale al segnale di terminazione della trascrizione. A differenza dei procarioti, la trascrizione è molto lunga e passa attraverso un'elaborazione estesa. L'mRNA di nuova formazione è chiamato pre-mRNA. Questo viene elaborato tagliando la regione non codificante e le regioni di codifica verranno riunite di nuovo. Questo è chiamato mRNA maturo ed è pronto per essere tradotto. Questo è il processo completo di trascrizione.
Cellula eucariotica (animale)
Trascrizione procariota si verifica nel citoplasma cellulare.
Trascrizione eucariotica si verifica nel nucleo della cellula.
Nel Trascrizione procariota, trascrizione e traduzione avvengono contemporaneamente.
Nel Trascrizione eucariotica, trascrizione e traduzione differiscono nello spazio e nel tempo (trascrizione - nucleo, traduzione - citoplasma)
Nel Trascrizione procariota, L'mRNA viene trascritto direttamente dalla molecola del DNA del modello.
Nel Trascrizione eucariotica, inizialmente viene formata una molecola pre-mRNA (trascritto primario) e quindi elaborata per ottenere un mRNA maturo.
Nel Trascrizione procariota, il tipo di RNA polimerasi non varia con il tipo batterico.
Nel trascrizione degli eucarioti, il tipo di RNA varia con gli organismi.
per esempio. RNA polimerasi I, II, III sono presenti in tutti gli eucarioti, ma RNA polimerasi IV e V sono presenti solo nelle piante
Un singolo tipo di RNA polimerasi, che ha un enzima core e altre subunità, è coinvolto in trascrizione procariota.
Il tipo di RNA polimerasi varia a seconda del tipo di RNA che viene trascritto nel eucariotica le cellule. (cioè identificano diversi tipi di promotori)
procariote L'RNA polimerasi consiste di cinque subunità (α, β, β ', ω)
eucariotica La RNA polimerasi consiste di 10 - 17 subunità.
Nel procarioti, l'oloenzima (RNA polimerasi + fattore sigma) riconosce e si lega direttamente al promotore.
Nel eucarioti, il riconoscimento del promotore non può essere effettuato dalla sola RNA polimerasi, ma le proteine accessorie nella cellula dovrebbero riconoscere il promotore, reclutando così una specifica polimerasi di RNA al promotore.
Nel eucarioti, un complesso di proteine istoniche e DNA dovrebbe essere accessibile, prima della trascrizione.
Nel procariote, Il DNA non è legato alle proteine istoniche. Pertanto, la trascrizione avviene direttamente.
eucariotica Il DNA identificato dall'RNA polimerasi II ha due parti del promotore note come promotore principale e promotore normativo.
Nel procariote promotore, non si può vedere una tale differenziazione.
Le cellule procariotiche possiedono due tipi di terminatori di trascrizione; Terminatori dipendenti da Rho e terminatori indipendenti da Rho.
Nel trascrizione degli eucarioti, le tre polimerasi dell'RNA usano meccanismi diversi per la terminazione.
per esempio. RNA polimerasi I - ha bisogno del fattore di terminazione che si lega a valle del sito di terminazione del DNA.
RNA polimerasi II - trascritto la sequenza di terminazione e quindi produce una stringa di uracili.
Il fattore Rho si lega alla molecola di RNA in crescita nel procariote trascrizione.
Fattore di termine in eucarioti si lega alla molecola di DNA del modello.
eucariotica trascrizione può essere potenziato da proteine chiamate stimolatori che si legano a un altro luogo del DNA lontano dalla regione di trascrizione.
Questo non è segnalato in procariote trascrizione.
Cortesia dell'immagine:
"Cella media dei procarioti" di Mariana Ruiz Villarreal, LadyofHats (Public Domain) via popolo
"Animal cell structure en" di LadyofHats (Mariana Ruiz) - Opera propria con Adobe Illustrator. Immagine ribattezzata da Immagine: Animal cell structure.svg. (Dominio pubblico) tramite popolo