Transcriptie versus vertaling

Transcriptie is de synthese van RNA van een DNA-template waarbij de code in het DNA wordt omgezet in een complementaire RNA-code. Vertaling is de synthese van een eiwit uit een mRNA-template waarbij de code in het mRNA wordt omgezet in een aminozuursequentie in een eiwit.

Vergelijkingstabel

Transcriptie versus vergelijking van een vergelijkingstabel

Transcriptie	Vertaling
Doel	Het doel van transcriptie is om RNA-kopieën te maken van individuele genen die de cel kan gebruiken in de biochemie.	Het doel van translatie is om eiwitten te synthetiseren, die worden gebruikt voor miljoenen cellulaire functies.
Definitie	Gebruikt de genen als sjablonen om verschillende functionele vormen van RNA te produceren	Vertaling is de synthese van een eiwit uit een mRNA-template. Dit is de tweede stap van genexpressie. Gebruikt rRNA als assemblagefabriek; en tRNA als de vertaler om een eiwit te produceren.
producten	mRNA, tRNA, rRNA en niet-coderend RNA (zoals microRNA)	eiwitten
Productverwerking	Een 5'-dop wordt toegevoegd, een 3'-poly-A-staart wordt toegevoegd en introns worden uitgesplitst.	Er zijn een aantal posttranslationele modificaties waaronder fosforylering, SUMOylation, disulfide bridges en farnesylation.
Plaats	Kern	Cytoplasma
inwijding	Doet zich voor wanneer RNA-polymerase-eiwit aan de promotor in DNA bindt en een transcriptie-initiatiecomplex vormt. Promotor leidt de exacte locatie voor de initiatie van transcriptie.	Doet zich voor wanneer ribosoom-subeenheden, initiatiefactoren en t-RNA het mRNA in de buurt van het AUG-startcodon binden.
Beëindiging	RNA-transcript wordt vrijgegeven en polymerase wordt losgemaakt van DNA. DNA spoelt zichzelf terug in een dubbele helix en blijft gedurende dit proces ongewijzigd.	Wanneer het ribosoom een van de drie stopcodons ontmoet, demonteert het het ribosoom en maakt het het polypeptide vrij.
verlenging	RNA polymerase verlengt in de 5 '-> 3' richting	Het binnenkomende aminoacyl-t-RNA bindt aan het codon op A-plaats en een peptidebinding wordt gevormd tussen nieuw aminozuur en groeiende keten. Peptide beweegt vervolgens één codonpositie om zich klaar te maken voor het volgende aminozuur. Het gaat dan verder in een richting van 5 'naar 3'.
antibiotica	Transcriptie wordt geremd door rifampicine en 8-hydroxychinoline.	De translatie wordt geremd door anisomycine, cycloheximide, chlooramfenicol, tetracycline, streptomycine, erytromycine en puromycine.
Localization	Gevonden in het cytoplasma van prokaryoten en in de kern van een eukaryoot	Gevonden in het cytoplasma van prokaryoten en in ribosomen van eukaryoten op endoplasmatisch reticulum

Inhoud: transcriptie versus vertaling

1 Lokalisatie
2 factoren
3 Initiatie
4 Verlenging
5 Beëindiging
6 Eindproduct
7 Post Process Modification
8 Antibiotica
9 Methoden om te meten en te detecteren
10 referenties

DNA-helixstructuur

Localization

In prokaryoten komen zowel transcriptie en translatie in het cytoplasma voor als gevolg van de afwezigheid van een kern. Bij eukaryote vindt transcriptie plaats in de kern en vindt translatie plaats in ribosomen die aanwezig zijn op het ruwe endoplasmatische membraan in het cytoplasma.

Factoren

Transcriptie wordt uitgevoerd door RNA-polymerase en andere geassocieerde eiwitten die als transcriptiefactoren worden genoemd. Het kan induceerbaar zijn zoals te zien in de spatio-temporele regulatie van ontwikkelingsgenen of conscienties zoals waargenomen bij huishoudingsgenen zoals Gapdh..

De vertaling wordt uitgevoerd door een multisubunit-structuur genaamd ribosoom die bestaat uit rRNA en eiwitten.

inwijding

Transcriptie begint met RNA-polymerase-binding aan het promotergebied in het DNA. De transcriptiefactoren en RNA-polymerase-binding aan de promotor vormen een transcriptie-initiatiecomplex. De promotor bestaat uit een kerngebied zoals de TATA-box waar het complex zich bindt. Het is in deze fase dat RNA-polymerase het DNA afwikkelt.

Vertaling begint met de vorming van initiatiecomplex. De ribosoomsubeenheid, drie initiatiefactoren (IF1, IF2 en IF3) en methionine die t-RNA dragen, binden het mRNA nabij het AUG-startcodon.

verlenging

Tijdens transcriptie doorloopt het RNA-polymerase na de initiële abortieve pogingen de matrijsstreng van DNA in de richting 3 'naar 5', waardoor een complementaire RNA-streng in de richting 5 'naar 3' wordt geproduceerd. Naarmate het RNA-polymerase vordert, spoelt de getranscribeerde DNA-streng terug tot een dubbele helix.

Tijdens translatie bindt het binnenkomende aminoacyl-t-RNA aan het codon (sequenties van 3 nucleotiden) op de A-plaats en wordt een peptidebinding gevormd tussen het nieuwe aminozuur en de groeiende keten. Het peptide beweegt vervolgens één codonpositie om zich klaar te maken voor het volgende aminozuur. Het proces verloopt derhalve in een richting van 5 'naar 3'.

Beëindiging

Transcriptieterminatie in prokaryoten kan ofwel Rho-onafhankelijk zijn, waarbij een GC-rijke haarspeldlus wordt gevormd of Rho-afhankelijk, waarbij een eiwitfactor Rho de DNA-RNA-interactie destabiliseert. In eukaryoten wordt, wanneer een terminatiesequentie wordt aangetroffen, het RNA-ontluikende transcript vrijgemaakt en het is poly-adenylatie.

Bij translatie wanneer het ribosoom één van de drie stopcodons ontmoet, demonteert het het ribosoom en maakt het het polypeptide vrij..

Eindproduct

Het eindproduct van transcriptie is een RNA-transcript dat een van de volgende typen RNA kan vormen: mRNA, tRNA, rRNA en niet-coderend RNA (zoals microRNA). Gewoonlijk is in prokaryoten het gevormde mRNA polycistronisch en in eukaryoten is het monocistronisch.

Het eindproduct van translatie is een polypeptideketen die zich vouwt en post-translationele modificaties ondergaat om een functioneel eiwit te vormen.

Post-proceswijziging

Tijdens post-transcriptionele modificatie in eukaryoten wordt een 5'-dop, een 3'-polystaart toegevoegd en introns worden uitgesplitst. In prokaryoten is dit proces afwezig.

Een aantal post-translationele modificaties komen voor waaronder fosforylatie, SUMOylation, disulfide bridges formation, farnesylation etc.

antibiotica

Transcriptie wordt geremd door rifampicine (antibacterieel) en 8-hydroxychinoline (antischimmelmiddel).

De translatie wordt geremd door anisomycine, cycloheximide, chlooramfenicol, tetracycline, streptomycine, erytromycine en puromycine.

Methoden om te meten en te detecteren

Voor transcriptie, RT-PCR, DNA-microarray, in-situ hybridisatie, Northern blot, wordt RNA-Seq vrij vaak gebruikt voor meting en detectie. Voor translatie wordt western blotting, immunoblotting, enzymtest, eiwitsequencing, metabole labeling, proteomics gebruikt voor meting en detectie.

Crick's centrale dogma: DNA ---> Transcriptie ---> RNA ---> Vertaling ---> Eiwit

Genetische code gebruikt tijdens vertaling:

Referenties

wikipedia: Transcriptie (genetica)
wikipedia: Vertaling (biologie)
Op internet gebaseerde hulpmiddelen voor het doceren van transcriptie en vertaling - National Human Genome Research Institute
Vertaling: DNA naar mRNA naar proteïne - Natuur

Wetenschap