Ключевое различие между прокариотической и эукариотической транскрипцией заключается в том, что прокариотическая транскрипция происходит в цитоплазме, а эукариотическая транскрипция происходит внутри ядра.
В клетке ДНК несет информацию из поколения в поколение, контролируя деятельность клетки. Более того, ДНК отвечает за синтез всех белков, играющих как функциональную, так и структурную роль в клетке. Следовательно, синтезируя такие белки, ДНК управляет деятельностью клетки. Ген, который содержит генетическую информацию для производства белка, должен быть экспрессирован для синтеза соответствующего белка. Экспрессия генов происходит посредством двух основных этапов, а именно транскрипции и трансляции. Следовательно, транскрипция является первым этапом экспрессии генов. Далее следует перевод. Во время транскрипции генетическая информация о ДНК трансформируется в трехбуквенную последовательность генетического кода в мРНК. Во время трансляции мРНК превращается в цепь полипептидов.
Что такое прокариотическая транскрипция?
Прокариотическая транскрипция происходит в цитоплазме. Кроме того, это всегда происходит в сочетании с переводом. Транскрипция в прокариотической клетке имеет четыре стадии: связывание, инициация, элонгация и терминация. РНК-полимераза - фермент, катализирующий синтез цепи мРНК. Связывание РНК-полимеразы с последовательностью промотора является первым этапом транскрипции. В бактериальной клетке существует только один вид РНК-полимеразы, который синтезирует все классы РНК: мРНК, тРНК и рРНК. РНК-полимераза, обнаруженная в Escherichia coli (E coli), состоит из двух субъединиц α и двух субъединиц β и сигма-фактора.
Рисунок 01: Прокариотическая транскрипция
Когда этот сигма-фактор связывается с последовательностью промотора ДНК, что приводит к раскручиванию двойной спирали ДНК, происходит инициация. Используя одну из цепей ДНК в качестве матрицы, РНК-полимераза синтезирует нить РНК, перемещаясь вдоль цепи ДНК, раскручивая спираль в направлении от 5’ к 3’. Следовательно, на этапе элонгации эта цепь РНК растет с 5' на 3', образуя короткий гибрид с цепью ДНК. Как только терминирующая последовательность встречается, удлинение последовательности мРНК прекращается. У прокариот есть два типа терминации; факторзависимая терминация и внутренняя терминация. Зависимая от фактора терминация нуждается в Rho-факторе, а внутренняя терминация происходит, когда матрица содержит короткую последовательность, богатую GC, около 3'-конца после нескольких урациловых оснований.
Что такое эукариотическая транскрипция?
Эукариотическая транскрипция происходит в ядре. Подобно прокариотической транскрипции, эукариотическая транскрипция также происходит в четыре этапа: связывание, инициация, элонгация и терминация. Однако эукариотическая транскрипция более сложна, чем прокариотическая транскрипция.
В эукариотической клетке присутствуют три различных типа РНК-полимераз; это именно РНК pol I, II и III, и они отличаются своим расположением и типами РНК, которые они синтезируют. РНК-полимераза связывается с ДНК в промоторной области с помощью транскрипционных факторов. Когда спираль ДНК раскручивается на отдельные нити, РНК-полимераза катализирует синтез последовательности мРНК из матричной нити. Эта цепь РНК растет от 5' к 3', образуя короткий гибрид с цепью ДНК, и это называется удлинением. Элонгация прекращается транскрипцией специальной последовательности, называемой сигналом терминации. Терминация контролируется множеством сигналов, которые варьируются в зависимости от задействованного фермента.
Рисунок 02: Эукариотическая транскрипция
Более того, исходная последовательность РНК, полученная в результате транскрипции, является преждевременной последовательностью РНК. Он содержит нежелательные последовательности. Следовательно, перед трансляцией происходят некоторые модификации для получения зрелой мРНК. Эти модификации включают сплайсинг РНК, 5'-кепирование, 3'-аденилирование и т. д. После того, как происходят модификации, последовательность мРНК перемещается в цитоплазму. В отличие от прокариот транскрипция у эукариот не происходит одновременно с трансляцией.
Каковы сходства между прокариотической и эукариотической транскрипцией?
- И прокариотическая, и эукариотическая транскрипция следуют одному и тому же механизму.
- Кроме того, у обоих одинаковые шаги.
- В конце обоих процессов образуется мРНК.
- Кроме того, РНК-полимераза катализирует оба процесса транскрипции.
- Кроме того, оба процесса используют матрицу ДНК для получения последовательности мРНК.
В чем разница между прокариотической и эукариотической транскрипцией?
Прокариотическая транскрипция происходит в цитоплазме. С другой стороны, эукариотическая транскрипция происходит в ядре. В этом ключевое различие между прокариотической и эукариотической транскрипцией. Кроме того, прокариотическая транскрипция продуцирует полицистронную мРНК, тогда как эукариотическая транскрипция продуцирует моноцистронную мРНК. Таким образом, это также разница между прокариотической и эукариотической транскрипцией. Кроме того, еще одно различие между прокариотической и эукариотической транскрипцией заключается в том, что в прокариотической транскрипции участвует один тип РНК-полимеразы, тогда как в эукариотической транскрипции участвуют три типа РНК-полимеразы.
Более того, еще одно различие между прокариотической и эукариотической транскрипцией заключается в том, что транскрипция и трансляция сопряжены у прокариот, а у эукариот - нет. Кроме того, у прокариот не происходит посттранскрипционных модификаций, тогда как у эукариот происходит посттранскрипционная модификация. Таким образом, это также различие между прокариотической и эукариотической транскрипцией.
Приведенная ниже инфографика о различиях между прокариотической и эукариотической транскрипцией содержит дополнительную информацию о различиях.
Резюме – Прокариотическая и эукариотическая транскрипция
Транскрипция - это первый этап экспрессии генов, за которым следует трансляция. Хотя механизм транскрипции одинаков у прокариот и эукариот, между ними есть несколько различий. Ключевое различие между прокариотической и эукариотической транскрипцией заключается в том, что прокариотическая транскрипция происходит в цитоплазме, а эукариотическая - в ядре. Кроме того, в прокариотической транскрипции участвует только одна РНК-полимераза, тогда как в эукариотической транскрипции участвуют три типа РНК-полимеразы. Более того, последовательность мРНК прокариот является полицистронной, тогда как у эукариот последовательность мРНК является моноцистронной. Мало того, что у эукариот происходят посттранскрипционные модификации, а у прокариот их нет. Это краткое изложение различий между прокариотической и эукариотической транскрипцией.
