Ключевая разница – транскрипция и обратная транскрипция
Транскрипция и трансляция являются двумя основными процессами, участвующими в экспрессии генов. Может быть два разных типа транскрипции в зависимости от функции и используемого фермента. Это транскрипция и обратная транскрипция. При транскрипции молекула мРНК формируется с использованием матрицы ДНК, а в качестве фермента используется РНК-полимераза. Обратная транскрипция, в основном используемая ретровирусами, включает образование комплементарной цепи ДНК (кДНК) с использованием матрицы РНК. Фермент, используемый в обратной транскрипции, представляет собой обратную транскриптазу. В этом ключевое различие между транскрипцией и обратной транскрипцией.
Что такое транскрипция?
Транскрипция считается первым этапом экспрессии генов. Этот процесс связан с созданием молекулы мРНК путем копирования последовательности ДНК гена. Конечным результатом экспрессии генов является создание функциональной молекулы – белка. У эукариот, прежде чем начнется процесс трансляции, транскрипты будут проходить различные этапы обработки. Ключевым ферментом, используемым в транскрипции, является РНК-полимераза. Он использует матрицу одноцепочечной ДНК для синтеза комплементарной цепи мРНК. РНК-полимераза действует в направлении от 5’ к 3’, добавляя новые нуклеотиды к 3’-концу.
Рисунок 01: Транскрипция
Транскрипция представляет собой процесс, состоящий из 03 шагов: инициация, удлинение и терминация. Эукариотическая транскрипция немного продвинута, чем прокариотическая транскрипция. На этапе инициации прокариотической транскрипции РНК-полимераза связывается со специальной областью гена, последовательностью ДНК, известной как промотор. Затем РНК-полимераза облегчает разделение двухцепочечной структуры на две одинарные цепи, что обеспечивает одноцепочечную матрицу для транскрипции. Во время элонгации РНК-полимераза считывает последовательность одноцепочечной ДНК (матричной цепи), добавляя нуклеотиды в соответствии с комплементарным спариванием оснований. Этот процесс происходит от 5’ к 3’ концу. Транскрипт будет обладать той же генетической информацией, что и кодирующая цепь ДНК, за одним исключением: наличием основания урацила вместо тимина. Терминаторная последовательность, присутствующая в гене, завершит процесс. Транскрипт будет удален из РНК-полимеразы и будет действовать непосредственно как мРНК. Эукариотическая транскрипция включает несколько различных этапов после образования пре-мРНК первичного транскрипта. К цепи пре-мРНК добавляют 5-дюймовый кэп и поли-А-хвост. Пре-мРНК также подвергается процессу, известному как сплайсинг, который устраняет некодирующие области (интроны) и сохраняет кодирующие области (экзоны), которые в конечном итоге будут кодировать функциональный белок.
Что такое обратная транскрипция?
Обратная транскрипция - это процесс, при котором происходит синтез комплементарной ДНК (кДНК) из матрицы РНК. Обычно это происходит с ретровирусами, но также и с некоторыми неретровирусами, такими как вирус гепатита В. Обратной транскрипции способствует присутствие РНК-зависимой ДНК-полимеразы, чаще называемой обратной транскриптазой. Обратная транскриптаза ретровирусов состоит из трех последовательных биохимических активностей: РНК-зависимой ДНК-полимеразной активности, рибонуклеазной активности Н и ДНК-зависимой ДНК-полимеразной активности. Три последовательных процесса используются ретровирусами для превращения одноцепочечной РНК в двухцепочечную кДНК. Эта двухцепочечная кДНК может быть включена в геном хозяина, что вызовет долгосрочные эффекты. Подобно другим типам ДНК-полимераз, обратная транскриптаза зависит от матриц и праймеров. Рибонуклеазная активность обратной транскриптазы будет способствовать деградации цепи РНК после синтеза первой цепи ДНК. Затем фермент использует синтезированную цепь в качестве матрицы для формирования новой цепи, которая образует двухцепочечную молекулу ДНК. Поскольку обратная транскриптаза не обладает экзонуклеолитической активностью от 3’ до 5’, процесс обратной транскрипции подвержен ошибкам.
Рисунок 02: Обратная транскрипция
Каковы сходства между транскрипцией и обратной транскрипцией?
- Оба участвуют в процессе экспрессии генов, что приводит к производству функционального генного продукта.
- Оба процесса опосредованы ферментами.
- Оба процесса происходят в ядре эукариот и цитоплазме прокариот.
В чем разница между транскрипцией и обратной транскрипцией?
Транскрипция против обратной транскрипции |
|
| Транскрипция – это процесс, при котором информация в цепи ДНК копируется в новую молекулу матричной РНК (мРНК). | Обратная транскрипция – это процесс синтеза кДНК из матрицы РНК в ретровирусах. |
| Участвующие ферменты | |
| РНК-полимераза участвует в транскрипции. | Обратная транскриптаза участвует в обратной транскрипции. |
| Конечный продукт | |
| Конечным продуктом транскрипции является мРНК. | Конечным продуктом обратной транскрипции является комплементарная ДНК. |
| Функция | |
| Функция транскрипции заключается в синтезе мРНК для трансляции в белки. | Функция обратной транскрипции заключается в синтезе комплементарной ДНК; этот процесс используется in vivo для идентификации кодирующих последовательностей ДНК и для подготовки библиотек кДНК. |
Резюме – Транскрипция против обратной транскрипции
Транскрипция и обратная транскрипция - два процесса, которые облегчают экспрессию генов. Транскрипция является первой стадией экспрессии генов. Во время транскрипции молекула мРНК формируется с использованием ДНК-матрицы. Ферментом, участвующим в этом синтезе, является РНК-полимераза. Обратная транскрипция - это процесс, который чаще используется ретровирусами. Во время этого процесса молекула кДНК формируется с использованием матрицы РНК. Ретровирусы используют этот механизм для включения своих генов в геном хозяина. Обратная транскриптаза - это ферменты, используемые в этом процессе. В этом разница между транскрипцией и обратной транскрипцией.
Загрузить PDF-версию транскрипции и обратной транскрипции
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечаниями к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между транскрипцией и обратной транскрипцией
