Differenza tra trascrizione e traduzione

Differenza principale - Trascrizione vs Traduzione

Trascrizione e traduzione sono entrambe coinvolte nel processo di espressione genica richiesto per il funzionamento cellulare. La trascrizione è la copia di geni nel genoma in pezzi di RNA. La traduzione è la decodifica dell'mRNA in proteine. La trascrizione del DNA nell'RNA e la traduzione dell'RNA in proteine ​​sono considerate il dogma centrale della biologia molecolare. La principale differenza tra trascrizione e traduzione è quella la trascrizione coinvolge la produzione di RNA dal DNA, mentre la traduzione coinvolge la sintesi proteica decodificando l'mRNA.

Questo articolo guarda,

1. Cos'è la trascrizione
      - Definizione, processo, caratteristiche
2. Cos'è la traduzione
      - Definizione, processo, caratteristiche
3. Qual è la differenza tra Nucleo e Nucleo

Cos'è la trascrizione

La trascrizione è il primo passo del processo di espressione genica. Un gene viene copiato in un pezzo di RNA con l'aiuto dell'enzima, RNA polimerasi. Questo pezzo di RNA è chiamato la trascrizione primaria. È complementare e antiparallelo alla sequenza di DNA da cui è copiato. La trascrizione può produrre diversi tipi di RNA: RNA messaggero (mRNA), trasferimento RNA (tRNA), RNA ribosomiale (rRNA) e RNA non codificante come microRNA (miRNA). I geni codificati per le proteine ​​producono mRNA. Gli mRNA consistono in regioni non tradotte chiamate 5 'UTR e 3' UTR per la regolazione della sintesi proteica. Altri tipi di RNA sono considerati utili per la sintesi, la regolazione e l'elaborazione delle proteine.

Nei virus, l'mRNA è sintetizzato dal suo genoma di RNA. Il loro genoma consiste di RNA a senso unico, a filamento singolo. Durante la replicazione dell'RNA, viene prodotto un RNA a singolo filamento a senso positivo che può essere utilizzato nella traduzione ultimamente. Alcuni virus come l'HIV trascrivono i genomi dell'RNA in DNA con l'aiuto dell'enzima, la trascrittasi inversa. Quindi, sintetizzare il DNA complementare dall'RNA viene indicato come trascrizione inversa.   

Nella trascrizione procariotica ed eucariotica, il filamento antisenso viene trascritto nell'mRNA nella direzione da 5 'a 3'. Ciò esclude la formazione di frammenti di Okazaki come nella replicazione del DNA. Inoltre, la RNA polimerasi non ha bisogno di primer RNA per l'inizio della trascrizione. Il processo di trascrizione avviene in quattro fasi: iniziazione, fuga del promotore, allungamento e interruzione. La trascrizione è iniziata dal legame della RNA polimerasi nel promotore, con l'aiuto di proteine ​​associate chiamate fattori di trascrizione. Sei fattori di trascrizione associati alla RNA polimerasi II possono essere identificati negli eucarioti: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF e TFIIH. L'inizio della trascrizione è regolato da attivatori e repressori.

Dopo la formazione del complesso di inizio della trascrizione, vengono aggiunti alcuni nucleotidi e la polimerasi dell'RNA fuoriesce dal promotore. Quindi viene formato il complesso di allungamento della trascrizione. L'RNA polimerasi attraversa il filamento di DNA antisenso e aggiunge nucleotidi complementari al modello per produrre il nuovo filamento di RNA. I precursori nucleotidici utilizzati sono adenina, uracile, citosina e guanina. La trascrizione primaria viene scissa dal modello alla fine del processo. Negli eucarioti, la scissione è seguita da modifiche post-trascrizionali come la poliadenilazione, il 5 'tappatura terminale e lo splicing di introni. Un diagramma semplice che illustra la trascrizione e l'elaborazione è mostrato in Figura 1.

Figura 1: trascrizione ed elaborazione dell'RNA

Gli antibiotici funzionano come inibitori della trascrizione. Pertanto, possono essere utilizzati per curare le infezioni batteriche e fungine negli esseri umani. Rifampicina e 8-idrossichinolina sono due antibiotici che inibiscono la trascrizione rispettivamente nei batteri e nei funghi. D'altra parte, la trascrizione può essere misurata mediante RT-PCR, DNA microarray, ibridazione in situ, Northern blot e tecniche biologiche molecolari simili a RNA-seq. 

Cos'è la traduzione

La traduzione è la seconda fase del processo di espressione genica. Gli mRNA, prodotti dalla trascrizione, sono tradotti in proteine ​​nel citoplasma dai ribosomi. Durante la traduzione, l'mRNA viene decodificato dai ribosomi al fine di produrre una catena di amminoacidi o una catena polipeptidica. Sequenze complementari di tRNA anticodone, che trasportano uno specifico amminoacido legano all'mRNA. Questo tipo di tRNA è chiamato amino acil tRNAs. Il legame è facilitato dai ribosomi. Gli aminoacidi trasportati dal tRNA dalla catena polipeptidica mediante formazione di legami peptidici tra due amminoacidi. Questa catena di aminoacidi subisce modifiche post-traduzionali e quindi si piega in una struttura tridimensionale per diventare una proteina attiva.

La traduzione avviene in tre fasi: iniziazione, allungamento e cessazione. Per iniziare la traduzione, i ribosomi sono assemblati attorno all'mRNA bersaglio. Il primo tRNA aggiunto è la metionina che trasporta il tRNA che corrisponde al codone di inizio, AUG all'estremità 5 'dell'mRNA. Un codone è una sequenza di tre nucleotidi sull'mRNA, che codifica per un amminoacido specifico. Dopo che il primo tRNA è stato collegato al codone di inizio, il tRNA corrispondente al secondo codone viene collegato all'mRNA. Quindi il ribosoma si trasporta nel secondo tRNA. Il primo e il secondo amminoacido, che sono trasportati dal tRNA, formano un legame peptidico tra di loro. Allo stesso modo, la decodifica procede mentre il ribosoma viene traslocato in una direzione da 5 'a 3' sull'mRNA. L'amminoacido viene aggiunto al C-teminus della catena polipeptidica. Pertanto, la traduzione è considerata come diretta amino-carbossilica. Quando il ribosoma raggiunge il codone di stop (UAG, UAA, UGA), rilascia la catena polipeptidica. Un semplice diagramma di traduzione è mostrato in figura 2.

Figura 2: traduzione dell'mRNA ribosoma

I procarioti contengono piccoli ribosomi chiamati ribosomi 70S mentre i ribosomi eucariotici sono relativamente grandi e chiamati ribosomi 80S. Un ribosoma è composto da due subunità che sono chiamate subunità grande e subunità piccola. Negli eucarioti, una piccola subunità di ribosoma 80S si lega all'estremità 5 'dell'mRNA. Ma nei procarioti, una piccola subunità, del ribosoma 70S si lega alle sequenze di Shine-Dalgarno nell'mRNA. Una sequenza Shine-Dalgarno segna l'inizio di ogni sequenza di codice dell'operone procariota.

Numerosi antibiotici in grado di inibire la traduzione sono cloramfenicolo, tetraciclina, anisomicina, cicloexima, streptomicina, ecc. La traduzione può essere misurata con metodi spettrometrici, saggi biochimici e metodi basati su anticorpi come ELISA e Western blot.

Differenza tra trascrizione e traduzione

Scopo

Trascrizione: La sintesi delle copie dell'RNA delle istruzioni genetiche scritte nel genoma è lo scopo principale. 

Traduzione: Lo scopo principale è la sintesi di proteine ​​da RNA che vengono copiate dai geni.

Modello

Trascrizione: Il modello è i geni nel genoma.

Traduzione: Il modello è l'mRNA.

Posizione

Trascrizione: Questo si verifica nel nucleo.

Traduzione: Ciò si verifica nel citoplasma.

enzimi

Trascrizione: RNA polimerasi sono gli enzimi. 

Traduzione: I ribosomi sono enzimi.

Iniziazione

Trascrizione: Il legame dell'RNA polimerasi nel promotore del gene avvia la formazione del complesso di inizio della trascrizione. L'RNA polimerasi è diretta dal promotore al sito di inizio della trascrizione.

Traduzione: La metionina legante che trasporta il tRNA al codone di inizio AUG avvia la traduzione.

precursori

Trascrizione: Le quattro basi azotate: l'adenina, la guanina, la citosina e l'uracile sono i precursori.

Traduzione: I 20 diversi amminoacidi trasportati dai tRNA sono i precursori.

Allungamento

Trascrizione: L'RNA polimerasi si allunga dalla direzione 5 'a 3'.

Traduzione: L'amminoacil tRNA in entrata si lega al codone in un sito. Il nuovo amminoacido si lega alla catena in crescita. Ribosome si sposta nella successiva posizione del codone dalla direzione 5 'a 3'. 

Tipo di forme di legame

Trascrizione: Si può osservare un legame fosfodiestere tra due nucleotidi.

Traduzione: Si può osservare un legame peptidico tra due amminoacidi.

fine

Trascrizione: Il trascritto viene rilasciato, l'enzima si stacca e il DNA si riavvolge.

Traduzione: Il ribosoma si dissimula incontrando uno dei tre codoni di stop e la catena polipeptidica viene staccata.

Prodotto

Trascrizione: Diverse forme funzionali di RNA sono prodotte nella trascrizione: mRNA, tRNA, rRNA e RNA non codificante.

Traduzione: Le proteine ​​sono i prodotti.

Elaborazione del prodotto

Trascrizione: Modifiche post-trascrizionali si verificano come l'aggiunta di 5 'cappuccio, la coda di poli' 3 'e la giunzione di introni si verificano.

Traduzione: Si verificano numerose modifiche post-traduzionali come la formazione di ponti disolfuro, la fosforilazione, la farnesilazione, ecc.

Inibizione da parte degli antibiotici

Trascrizione: Sono inibiti dalla rifampicina e dall'8-idrossichinolina.

Traduzione: Sono inibiti da tetraciclina, cloramfenicolo, streptomicina, eritromicina, anisomicina, cicloesamide, ecc..

Localizzazione

Trascrizione: Sono localizzati nel citoplasma dei procarioti e nel nucleo degli eucarioti.

Traduzione: Sono localizzati nel citoplasma dei procarioti e nei ribosomi degli eucarioti sul reticolo endoplasmatico.

Conclusione

Trascrizione e traduzione sono collettivamente chiamate espressione genica. Durante la trascrizione, i nucleotidi sono utilizzati per produrre un nuovo filamento di RNA mediante la RNA polimerasi e altre proteine ​​associate. D'altra parte, gli amminoacidi sono utilizzati per produrre una catena polipeptidica in traduzione. Negli eucarioti, la trascrizione e la traduzione aggiungono entrambe modifiche ai loro prodotti finali che sono indicati rispettivamente come modifiche post-trascrizionali e post-traduzionali. Le modifiche post-trascrizionali comportano l'aggiunta di 5 'cappuccio, 3' poli di coda e splicing di introni. Durante le modificazioni post-traduzionali, la maturazione delle proteine ​​viene acquisita attraverso la fosforilazione, la formazione dei ponti disolfuro e le reazioni simili alla carbossilazione. Pertanto la differenza chiave tra trascrizione e traduzione è nel loro ruolo nel processo di espressione genica.      

Riferimento:
1. "Trascrizione (biologia)". Wikipedia, l'enciclopedia libera, 2017. Accesso 26 febbraio 2017
2. "Traduzione (biologia)". Wikipedia, l'enciclopedia libera, 2017. Accesso 26 febbraio 2017
3. Clancy, S. e Brown, W. "Traduzione: dal DNA all'mRNA alle proteine". Nature Education, 2008. 1 (1): 10. Accesso 26 febbraio 2017
4. "Fasi di traduzione". KHANACEDAMY. 2017. Accesso 26 febbraio 2017

Cortesia dell'immagine:
1. "Processo di trascrizione (13080846733)" di Genomics Education Program - Processo di trascrizione (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. "Ribosome mRNA translation it" By LadyofHats - Opera propria (di dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia