Peamine erinevus – DNA ülesvoolu vs allavoolu
On oluline omada üldteadmisi DNA koostise ja struktuuri kohta, et mõista erinevust ülesvoolu ja allavoolu DNA vahel. DNA koosneb polünukleotiidahelatest. Nukleotiidid on ehitusplokid, mis loovad polünukleotiidahelaid ja iga nukleotiid koosneb kolmest komponendist: viie süsinikusisaldusega suhkur, lämmastiku alus ja fosfaatrühm. Fosfaatrühm ja OH-rühm on kinnitatud vastav alt nukleotiidi suhkrumolekuli 5'-positsiooni süsiniku ja 3'-positsiooni süsiniku külge. Nukleotiidid on omavahel ühendatud fosfodiestersidemetega, mis moodustuvad ühe nukleotiidi 5' fosfaatrühma ja külgneva nukleotiidi 3' OH rühma vahel. Kui polünukleotiidahelal on vaba 5’ fosfaatrühm, määratakse see 5’ otsaks; kui sellel on vaba 3’ OH rühm, määratakse see 3’ otsaks. Seetõttu on DNA ahelatel tavaliselt 5' ja 3' otsad vastav alt polünukleotiidahelate lõpp-positsioonidele. DNA eksisteerib ka kaheahelalise vormina. Kaks ahelat on üksteisega paralleelsed. Seetõttu on DNA-l kaks ahelat, mis kulgevad 5' kuni 3' suunas ja 3' kuni 5' suunas. Üles- ja allavoolu DNA-le viidatakse 5' kuni 3' mRNA ahela transkriptsioonile ja sünteesile. Kui DNA-d vaadeldakse kodeeriva ahela 5. otsa suunas transkriptsiooni initsiatsioonikohast, siis nimetatakse seda ülesvoolu DNA-ks. Kui DNA-d vaadeldakse transkriptsiooni initsiatsioonikohast kodeeriva ahela 3'-otsa poole, nimetatakse seda allavoolu DNA-ks. See on peamine erinevus üles- ja allavoolu DNA vahel.
Mis on ülesvoolu DNA?
Geen on struktuurne ja funktsionaalne pärilikkuse üksus, mis asub organismi DNA-l. Seda hoitakse koos juhistega valgu konstrueerimiseks. Geenil on DNA molekuli spetsiifiline piirkond. Vajadusel transkribeerib ja muundub see valguks mRNA ahela sünteesi kaudu. Tavaliselt kulgeb geeni kodeeriv ahel 5' kuni 3' suunas. Kui see transkribeeritakse, toodab see mRNA ahelat samas suunas 5' kuni 3'. Transkriptsiooni ajal serveeritakse 3' kuni 5' antisenss ahelat matriitsi ahelana ja see käivitab mRNA sünteesi. Geenis on transkriptsiooni initsiatsioonikoht. Viidates transkriptsiooni initsiatsioonikohale, tuntakse kodeeriva ahela 5'-otsa poole jäävat DNA piirkonda ülesvoolu DNA-na. Geeni promootor asub tavaliselt DNA ülesvoolu piirkonnas. Eukarüootsetes geenides on geenist ülesvoolu piirkonnas TATA kastid, promootori proksimaalsed elemendid ja võimendajad. Geeni ülesvoolu piirkonda viidatakse negatiivsete numbritega. Geeni ülesvoolu DNA on transkriptsiooni jaoks ülim alt oluline.
Mis on allavoolu DNA?
Transkriptsiooni initsiatsioonikohta nimetatakse geeni +1 punktiks. DNA piirkonda +1 punktist kodeeriva ahela 3'-otsa suunas nimetatakse allavoolu DNA-ks. Teisisõnu on geenist allavoolu transkriptsiooni initsiatsioonikohast matriitsi ahela 5'-otsa suunas. Seetõttu sisaldab geenipiirkonna allavoolu DNA transkriptsiooniühikut ja muid järjestusi, nagu terminaatorjärjestus. Promootor võib mõjutada geeni allavoolu järjestust. Geeni allavoolu osale viidatakse positiivsete numbritega. Geeni allavoolu DNA on tegelik piirkond, mis annab valguprodukti.
Joonis 01: DNA üles- ja allavoolu
Mis vahe on ülesvoolu ja allavoolu DNA vahel?
DNA ülesvoolu vs allavoolu |
|
| DNA piirkonda, mis asub transkriptsiooni initsiatsioonikohast kodeeriva järjestuse 5' otsa suunas, nimetatakse ülesvoolu DNAks. | DNA piirkonda, mis asub transkriptsiooni initsiatsioonikohast kodeeriva ahela 3' otsa suunas, nimetatakse allavoolu DNA-ks. |
| Elements | |
| Promootorid ja võimendajad asuvad DNA ülesvoolul | Transkriptsiooniüksus ja terminaatorjärjestused asuvad allavoolu DNA-s. |
| Nummerdamine | |
| Nukleotiidid ülesvoolu piirkonnas on viidatud negatiivsete numbritega | Nukleotiidid on tähistatud positiivsete numbritega. |
| Funktsioon | |
| See piirkond sisaldab elemente, mis on vajalikud transkriptsiooni reguleerimiseks ja algatamiseks | See piirkond sisaldab juhiseid valgu tootmiseks ja transkriptsiooni lõpetamiseks |
Kokkuvõte – DNA ülesvoolu vs allavoolu
RNA ahela üles- ja allavoolu on lihtne tuvastada. Võrdluskoha osas tuntakse RNA ahela 5'-otsa poole jäävat piirkonda ülesvoolu RNA-na, samas kui 3'-otsa olevat piirkonda tuntakse allavoolu RNA-na. Kuid DNA-s on kaks ahelat, mis kulgevad mõlemas suunas 5'-3' ja 3'-5'. Seetõttu on erinevus üles- ja allavoolu DNA vahel keeruline. Seetõttu eristatakse seda geeni transkriptsiooni alusel. Transkriptsiooni initsiatsioonikohast senssahela 5. otsa suunas tuntakse DNA piirkonda ülesvoolu DNA-na, samas kui transkriptsiooni initsiatsioonikohast senssahela 3'-otsa suunas tuntakse allavoolu DNA-na. See on erinevus DNA ülesvoolu ja allavoolu vahel.
