Unterschied zwischen der prokaryotischen und der eukaryotischen Transkription

Hauptunterschied - Prokaryotische vs. Eukaryotische Transkription

Die prokaryontische Transkription findet im Zellcytoplasma statt, und in Prokaryoten finden sowohl Transkription als auch Translation gleichzeitig statt. Die eukaryotische Transkription findet im Zellkern statt und bei Eukaryoten unterscheiden sich Transkription und Translation räumlich und zeitlich.

Bevor wir den Unterschied zwischen der prokaryotischen und der eukaryotischen Transkription im Detail kennen lernen, sollten wir uns zunächst den Prozess der Transkription ansehen. Transkription ist der Prozess der Herstellung eines RNA-Moleküls unter Verwendung eines der DNA-Stränge als Vorlage. Hier wird die Information in der DNA in ein Messenger-RNA (mRNA) -Molekül transkribiert oder kopiert. Diese mRNA wird dann in das Zytoplasma transportiert, wo sie mit Hilfe zahlreicher Enzyme in ein funktionelles Proteinmolekül übersetzt wird.

Die Transkription erfordert drei Hauptkomponenten:

DNA-Template (Template-Strang) - für die Transkription wird nur ein DNA-Strang verwendet

Die Rohstoffe wie Ribonukleosidtriphosphat (rNTPs)

Der Transkriptionsapparat - die Enzyme, die erforderlich sind, um den Transkriptionsprozess zu starten und fortzusetzen

Der Transkriptionsprozess besteht aus drei Stufen; Initiierung, Verlängerung und Beendigung.

Initiation - Der Transkriptionsapparat baut sich auf dem Promotor auf und startet die Synthese von RNA.

Verlängerung - RNA-Polymerase las den DNA-Matrizenstrang durch, während die Doppelhelix-DNA abgewickelt wurde, und fügte nacheinander neue Nukleotide an das 3'-Ende des synthetisierenden RNA-Strangs hinzu.

Beendigung - Erkennung des Endes der Transkriptionseinheit und Trennung des RNA-Moleküls von der DNA-Matrize.

Was ist die prokaryotische Transkription?

Prokaryoten haben keinen organisierten Kern, daher befindet sich das Kernmaterial oder die DNA im Zytoplasma. Daher erfolgt die Transkription im Zytoplasma und alle für die Transkription benötigten Vorläufer werden im Zytoplasma gefunden. Für die prokaryotische Transkription ist das RNA-Polymeraseenzym erforderlich, damit die Transkription erfolgreich abgeschlossen werden kann. Das Enzym enthält fünf Untereinheiten (α, β, β ', ω), es bindet an den Sigma-Faktor und die Promotorregion und initiiert dann die Transkription durch Vervollständigung des Holoenzyms. In Prokaryoten ist DNA nicht an Histone gebunden. Somit beginnt die Transkription direkt. Dies kann vorteilhaft sein, wenn Prokaryoten Gene überlappen. Die Transkription beginnt an der Promotorregion und verlängert sich durch die kodierende Region und endet, wenn die RNA-Polymerase das Terminationssignal liest. Es gibt zwei Arten von Abschlusssignalen: Rho-abhängig und unabhängig. Transkribierte mRNA wird während der Transkription vollständig translatiert, und die Verarbeitung nach der Transkription wird meistens nicht durchgeführt.

Typische prokaryotische Zelle

Was ist die eukaryotische Transkription?

Die eukaryontische Transkription ist komplexer als die eukaryontische Transkription und tritt im Zellkern auf. Im Gegensatz zu Prokaryoten enthalten Eukaryoten je nach Transkriptionsbedarf fünf Arten von RNA-Polymerasen und 10 - 17 Untereinheiten. Zum Beispiel transkribiert RNA-Polymerase I große mRNA und RNA-Polymerase II transkribiert snRNA, SnoRNA und miRNA usw. Diese fünf in Organismen unterschiedlich gefundenen Enzyme, beispielsweise RNA-Polymerase IV und V, sind nur in Pflanzen vorhanden.

Art der RNA-Polymerase	Moleküle umschreiben
RNA-Polymerase I	Große rRNA
RNA-Polymerase II	Prä-mRNA, einige snRNAs, SnoRNAs, einige miRNAs
RNA-Polymerase III	tRNAs, kleine rRNAs, einige snRNAs, einige miRNAs
RNA-Polymerase IV	Einige miRNAs
RNA-Polymerase V	RNA-Moleküle, die an der Heterochromatin-Bildung beteiligt sind

Erstens löst sich die DNA von Histonproteinen und wickelt sich in der Nähe der Promotorregion ab. RNA-Polymerase und andere Transkriptionsfaktoren einschließlich Enhancer werden an die Promotorregion gebunden. Die Transkription beginnt an der Transkriptionsinitiationsstelle und geht bis zum Transkriptionsbeendigungssignal. Im Gegensatz zu Prokaryoten ist das Transkript sehr lang und durchläuft eine umfangreiche Verarbeitung. Neu gebildete mRNA heißt prä-mRNA. Dies wird durch Herausschneiden des nichtkodierenden Bereichs verarbeitet, und kodierende Bereiche werden wieder zusammengefügt. Dies wird als reife mRNA bezeichnet und kann nun übersetzt werden. Dies ist der vollständige Vorgang der Transkription.

Eukaryotische Zelle (Tier)

Unterschied zwischen der prokaryotischen und der eukaryotischen Transkription

Ort

Prokaryotische Transkription tritt im Zellzytoplasma auf.

Eukaryotische Transkription tritt im Zellkern auf.

Transkription und Übersetzung

Im Prokaryotische Transkription, Transkription und Übersetzung erfolgen gleichzeitig.

Im Eukaryotische Transkription, Transkription und Translation unterscheiden sich in Raum und Zeit (Transkription - Nukleus, Translation - Cytoplasma)

Transkription von mRNA

Im Prokaryotische Transkription, mRNA wird direkt aus dem DNA-Template-Molekül transkribiert.

Im Eukaryotische Transkription, Zunächst wird ein prä-mRNA-Molekül (primäres Transkript) gebildet und anschließend zu einer reifen mRNA verarbeitet.

Art der mRNA

Im Prokaryotische Transkription, Der Typ der RNA-Polymerase variiert nicht mit dem bakteriellen Typ.

Im Transkription von Eukaryonten, Die Art der RNA variiert mit den Organismen.

z.B. RNA-Polymerase I, II, III sind in allen Eukaryoten vorhanden, RNA-Polymerase IV und V sind jedoch nur in Pflanzen vorhanden

RNA-Polymerase

Ein einzelner RNA-Polymerase-Typ, der ein Kernenzym und andere Untereinheiten aufweist, ist daran beteiligt prokaryotische Transkription.

Die Art der RNA-Polymerase variiert je nach der Art der RNA, die in der transkribiert wird eukaryotisch Zellen. (d. h. sie identifizieren verschiedene Arten von Promotoren)

Untereinheiten

Prokaryotisch RNA-Polymerase besteht aus fünf Untereinheiten (α, β, β ', ω)

Eukaryotisch RNA-Polymerase besteht aus 10 - 17 Untereinheiten.

Promoter-Anerkennung

Im Prokaryoten, Das Holoenzym (RNA-Polymerase + Sigma-Faktor) erkennt und bindet direkt an den Promotor.

Im Eukaryoten, Die Promotorerkennung kann nicht allein durch RNA-Polymerase durchgeführt werden, jedoch sollten zusätzliche Proteine ​​in der Zelle den Promotor erkennen, wodurch eine spezifische RNA-Polymerase für den Promotor rekrutiert wird.

Art der Transkription

Im Eukaryoten, Ein Komplex aus Histonproteinen und DNA sollte vor der Transkription zugänglich sein.

Im prokaryotisch, DNA ist nicht an die Histonproteine ​​gebunden. Daher erfolgt die Transkription direkt.

Promoter

Eukaryotisch DNA, die durch die RNA-Polymerase II identifiziert wird, weist zwei Teile des Promotors auf, die als Kernpromotor und regulatorischer Promotor bekannt sind.

 Im prokaryotisch Promotor ist keine solche Differenzierung zu sehen.

Transkriptionsterminatoren

Prokaryontische Zellen besitzen zwei Arten von Transkriptionsterminatoren; Rho-abhängige Terminatoren und Rho-unabhängige Terminatoren.

Im Transkription von Eukaryonten, Die drei RNA-Polymerasen verwenden unterschiedliche Mechanismen für die Termination.

z.B. RNA-Polymerase I - benötigt einen Terminationsfaktor, der an die stromabwärts gelegene DNA-Terminationsstelle bindet.

RNA-Polymerase II - transkribierte die Terminationssequenz und produziert dann eine Uracil-Kette.

Binden Sie an das RNA-Molekül

Der Rho-Faktor bindet an das wachsende RNA-Molekül im prokaryotisch Transkription.

Beendigungsfaktor in Eukaryoten bindet an das Template-DNA-Molekül.

Verstärkung der Proteine

Eukaryotisch Transkription kann durch Proteine, die als Enhancer bezeichnet werden, verstärkt werden, die an einen anderen Ort der DNA binden, der von der Transkriptionsregion entfernt ist.

Dies wird nicht in berichtet prokaryotisch Transkription.

Bildhöflichkeit:

 „Durchschnittliche Prokaryontenzelle“ von Mariana Ruiz Villarreal, LadyofHats (Public Domain) über Commons

„Animal cell structure de“ von LadyofHats (Mariana Ruiz) - Eigene Arbeit mit Adobe Illustrator. Bild umbenannt von Bild: Tier Zellstruktur.svg. (Public Domain) über Commons