Peamine erinevus – transkriptsioon vs pöördtranskriptsioon
Transkriptsioon ja translatsioon on kaks peamist geeniekspressiooniga seotud protsessi. Sõltuv alt funktsioonist ja kasutatavast ensüümist võib olla kahte erinevat transkriptsiooni tüüpi. Need on transkriptsioon ja pöördtranskriptsioon. Transkriptsioonis moodustatakse DNA matriitsi abil mRNA molekul ja ensüümina kasutatakse RNA polümeraasi. Pöördtranskriptsioon, mida enamasti kasutavad retroviirused, hõlmab komplementaarse DNA ahela (cDNA) moodustamist RNA matriitsi abil. Pöördtranskriptsioonis kasutatav ensüüm on pöördtranskriptaas. See on peamine erinevus transkriptsiooni ja pöördtranskriptsiooni vahel.
Mis on transkriptsioon?
Transkriptsiooni peetakse geeniekspressiooni esimeseks sammuks. See protsess on seotud mRNA molekuli valmistamisega, kopeerides geeni DNA järjestust. Geeniekspressiooni lõpptulemusena moodustub funktsionaalne molekul – valk. Eukarüootides läbivad ärakirjad enne tõlkeprotsessi algust erinevad töötlemisetapid. Transkriptsioonis kasutatav võtmeensüüm on RNA polümeraas. See kasutab komplementaarse mRNA ahela sünteesimiseks üheahelalise DNA malli. RNA polümeraas toimib 5' kuni 3' suunas, lisades uusi nukleotiide 3' otsa.
Joonis 01: Transkriptsioon
Transkriptsioon koosneb 03 sammust: initsieerimine, pikendamine ja lõpetamine. Eukarüootne transkriptsioon on veidi arenenud kui prokarüootne transkriptsioon. Prokarüootse transkriptsiooni initsiatsioonietapis seondub RNA polümeraas geeni spetsiaalse piirkonnaga, DNA järjestusega, mida tuntakse promootorina. Seejärel hõlbustab RNA polümeraas kaheahelalise struktuuri eraldamist kaheks üksikuks ahelaks, mis annab transkriptsiooniks üheahelalise matriitsi. Elongatsiooni ajal luges RNA polümeraas üheahelalise DNA järjestust (matriitsahel), lisades nukleotiide vastav alt komplementaarsele aluspaarile. See protsess toimub 5' kuni 3' otsast. Transkriptil on sama geneetiline teave, mis sarnaneb DNA kodeeriva ahelaga, välja arvatud ühe erandiga, milleks on tümiini asemel uratsiili alus. Geenis esinev terminaatorjärjestus lõpetab protsessi. Transkript eemaldatakse RNA polümeraasist ja see toimib otse mRNA-na. Eukarüootne transkriptsioon sisaldab vähe erinevaid etappe pärast esmase transkripti pre-mRNA moodustumist. Eel-mRNA ahelale lisatakse 5-tolline kork ja polü-A saba. Pre-mRNA läbib ka protsessi, mida nimetatakse splaissimiseks, mis kõrvaldab mittekodeerivad piirkonnad (intronid) ja säilitab kodeerivad piirkonnad (eksonid), mis lõpuks kodeerivad funktsionaalset valku.
Mis on pöördtranskriptsioon?
Pöördtranskriptsioon on protsess, mille käigus toimub komplementaarse DNA (cDNA) süntees RNA matriitsist. See esineb tavaliselt retroviiruste, aga ka mõne mitteretroviiruste, näiteks B-hepatiidi viiruse puhul. Pöördtranskriptsiooni soodustab RNA-st sõltuva DNA polümeraasi olemasolu, mida sagedamini nimetatakse pöördtranskriptaasiks. Retroviiruste pöördtranskriptaas koosneb kolmest järjestikusest biokeemilisest aktiivsusest: RNA-sõltuv DNA polümeraasi aktiivsus, ribonukleaas H aktiivsus ja DNA-sõltuv DNA polümeraasi aktiivsus. Retroviirused kasutavad kolme järjestikust protsessi üheahelalise RNA muundamiseks kaheahelaliseks cDNA-ks. Selle kaheahelalise cDNA võib inkorporeerida peremeesgenoomi, mis põhjustab pikaajalisi mõjusid. Sarnaselt teist tüüpi DNA polümeraasidele sõltub pöördtranskriptaas matriitsidest ja praimeritest. Pöördtranskriptaasi ribonukleaas H aktiivsus hõlbustab RNA ahela lagunemist pärast esimese DNA ahela sünteesimist. Seejärel kasutab ensüüm sünteesitud ahelat mallina, et moodustada uus ahel, mis moodustab kaheahelalise DNA molekuli. Kuna pöördtranskriptaasil puudub 3–5-tolline eksonukleolüütiline aktiivsus, on pöördtranskriptsiooniprotsess vigane.
Joonis 02: Pöördtranskriptsioon
Millised on transkriptsiooni ja pöördtranskriptsiooni sarnasused?
- Mõlemad osalevad geeniekspressiooni protsessis, mille tulemuseks on funktsionaalse geeniprodukti tootmine.
- Mõlemad protsessid on ensüümi vahendatud.
- Mõlemad protsessid toimuvad eukarüootide tuumas ja prokarüootide tsütoplasmas.
Mis vahe on transkriptsioonil ja pöördtranskriptsioonil?
Transkriptsioon vs pöördtranskriptsioon |
|
| Transkriptsioon on protsess, mille käigus DNA ahelas olev informatsioon kopeeritakse uude messenger RNA (mRNA) molekuli. | Pöördtranskriptsioon on protsess, mille käigus sünteesitakse retroviiruste RNA matriitsist cDNA. |
| Kaasatud ensüümid | |
| RNA polümeraas osaleb transkriptsioonis. | Pöördtranskriptaas osaleb pöördtranskriptsioonis. |
| Lõpptoode | |
| Transkriptsiooni lõpp-produkt on mRNA. | Pöördtranskriptsiooni lõpp-produkt on komplementaarne DNA. |
| Funktsioon | |
| Transkriptsiooni ülesanne on sünteesida mRNA-d, mis muundatakse valkudeks. | Pöördtranskriptsiooni funktsioon on komplementaarse DNA sünteesimine; seda protsessi kasutatakse in vivo DNA kodeerivate järjestuste tuvastamiseks ja cDNA raamatukogude valmistamiseks. |
Kokkuvõte – transkriptsioon vs pöördtranskriptsioon
Transkriptsioon ja pöördtranskriptsioon on kaks protsessi, mis hõlbustavad geeniekspressiooni. Transkriptsioon on geeniekspressiooni esimene etapp. Transkriptsiooni käigus moodustub DNA matriitsi abil mRNA molekul. Selles sünteesis osalev ensüüm on RNA polümeraas. Pöördtranskriptsioon on protsess, mida retroviirused kasutavad sagedamini. Selle protsessi käigus moodustub RNA matriitsi abil cDNA molekul. Retroviirused kasutavad seda mehhanismi oma geenide lisamiseks peremeesgenoomi. Pöördtranskriptaas on selles protsessis kasutatavad ensüümid. See on erinevus transkriptsiooni ja pöördtranskriptsiooni vahel.
Laadi alla transkriptsiooni ja pöördtranskriptsiooni PDF-versioon
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkustele. Palun laadige PDF-versioon alla siit Transkriptsiooni ja pöördtranskriptsiooni erinevus
