Kľúčový rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou je v tom, že prokaryotická transkripcia prebieha v cytoplazme, zatiaľ čo eukaryotická transkripcia prebieha vo vnútri jadra.
V bunke prenáša DNA informácie z generácie na generáciu, ktoré riadia činnosť bunky. Okrem toho je DNA zodpovedná za syntézu všetkých proteínov, ktoré majú funkčnú, ako aj štrukturálnu úlohu v bunke. Preto syntézou takýchto proteínov DNA riadi aktivity bunky. Gén, ktorý obsahuje genetickú informáciu na produkciu proteínu, by mal byť exprimovaný, aby sa syntetizoval príslušný proteín. K expresii génu dochádza prostredníctvom dvoch hlavných krokov, a to transkripcie a translácie. Transkripcia je teda prvým krokom génovej expresie. Po ňom nasleduje preklad. Počas transkripcie sa genetická informácia o DNA premení na trojpísmenovú sekvenciu genetického kódu v mRNA. Počas translácie sa mRNA premení na reťazec polypeptidov.
Čo je prokaryotická transkripcia?
Prokaryotická transkripcia prebieha v cytoplazme. Tiež sa vždy vyskytuje v spojení s prekladom. Transkripcia v prokaryotickej bunke má štyri stupne: väzba, iniciácia, predĺženie a ukončenie. RNA polymeráza je enzým, ktorý katalyzuje syntézu vlákna mRNA. Väzba RNA polymerázy na promótorovú sekvenciu je prvým krokom v transkripcii. V bakteriálnej bunke existuje iba jeden druh RNA polymerázy, ktorá syntetizuje všetky triedy RNA: mRNA, tRNA a rRNA. RNA polymeráza nachádzajúca sa v Escherichia coli (E coli) pozostáva z dvoch α podjednotiek a dvoch β podjednotiek a sigma faktora.
Obrázok 01: Prokaryotická transkripcia
Keď sa tento sigma faktor naviaže na sekvenciu promótora DNA, čo vedie k rozvinutiu dvojitej špirály DNA, dôjde k iniciácii. Pomocou jedného z reťazcov DNA ako templátu syntetizuje RNA polymeráza reťazec RNA, ktorý sa pohybuje pozdĺž reťazca DNA a odvíja špirálu v smere 5' až 3'. Preto počas kroku predlžovania tento reťazec RNA rastie z 5 'na 3' a vytvára krátky hybrid s reťazcom DNA. Keď sa terminačná sekvencia stretne, predĺženie sekvencie mRNA sa zastaví. U prokaryotov existujú dva typy ukončenia; faktorovo závislé ukončenie a vnútorné ukončenie. Faktorovo závislé ukončenie potrebuje Rho faktor a k vnútornému ukončeniu dochádza, keď templát obsahuje krátku GC bohatú sekvenciu blízko 3' konca po niekoľkých uracilových bázach.
Čo je eukaryotická transkripcia?
Eukaryotická transkripcia prebieha v jadre. Podobne ako prokaryotická transkripcia, aj eukaryotická transkripcia prebieha prostredníctvom štyroch krokov, t. j. väzba, iniciácia, predĺženie a ukončenie. Eukaryotická transkripcia je však zložitejšia ako prokaryotická transkripcia.
V eukaryotickej bunke sú prítomné tri rôzne druhy RNA polymeráz; sú to konkrétne RNA pol I, II a III a líšia sa umiestnením a typmi RNA, ktoré syntetizujú. RNA polymeráza sa viaže s DNA v oblasti promótora pomocou transkripčných faktorov. Keď sa špirála DNA rozvinie na jednotlivé vlákna, RNA polymeráza katalyzuje syntézu sekvencie mRNA z templátového vlákna. Toto vlákno RNA rastie z 5' na 3' a vytvára krátky hybrid s vláknom DNA, čo sa nazýva predĺženie. Predlžovanie sa zastaví transkripciou špeciálnej sekvencie nazývanej terminačný signál. Ukončenie je riadené rôznymi signálmi, ktoré sa líšia v závislosti od použitého enzýmu.
Obrázok 02: Eukaryotická transkripcia
Počiatočná sekvencia RNA, ktorá je výsledkom transkripcie, je navyše predčasná sekvencia RNA. Obsahuje nevyžiadané sekvencie. Preto pred transláciou dochádza k určitým modifikáciám, aby sa vytvorila zrelá mRNA. Tieto modifikácie zahŕňajú zostrih RNA, 5' capping, 3' adenyláciu atď. Akonáhle dôjde k modifikáciám, sekvencia mRNA cestuje do cytoplazmy. Na rozdiel od prokaryotov, eukaryotická transkripcia neprebieha súčasne s prekladom.
Aké sú podobnosti medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou?
- Prokaryotická aj eukaryotická transkripcia sa riadi rovnakým mechanizmom.
- Obidva majú podobné kroky.
- Na konci oboch procesov sa vytvorí mRNA.
- Okrem toho RNA polymeráza katalyzuje oba procesy transkripcie.
- Okrem toho oba procesy využívajú DNA šablónu na vytvorenie sekvencie mRNA.
Aký je rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou?
Prokaryotická transkripcia prebieha v cytoplazme. Na druhej strane eukaryotická transkripcia prebieha v jadre. Toto je kľúčový rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou. Okrem toho prokaryotická transkripcia produkuje polycistronickú mRNA, zatiaľ čo eukaryotická transkripcia produkuje monocistronickú mRNA. Je to teda aj rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou. Ďalším rozdielom medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou je tiež to, že prokaryotická transkripcia zahŕňa jeden typ RNA polymerázy, zatiaľ čo eukaryotická transkripcia zahŕňa tri typy RNA polymeráz.
Ďalším rozdielom medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou je to, že transkripcia a translácia sú spojené v prokaryotoch, zatiaľ čo v eukaryotoch nie sú spojené. Okrem toho u prokaryotov nedochádza k posttranskripčným modifikáciám, zatiaľ čo v eukaryotoch dochádza k posttranskripčným modifikáciám. Je to teda aj rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou.
Pod infografikou o rozdieloch medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou nájdete viac informácií o rozdieloch.
Zhrnutie – Prokaryotická vs eukaryotická transkripcia
Trankripcia je prvým krokom génovej expresie, po ktorom nasleduje translácia. Hoci transkripčný mechanizmus je rovnaký u prokaryotov a eukaryotov, existuje medzi nimi niekoľko rozdielov. Kľúčový rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou je v tom, že prokaryotická transkripcia sa vyskytuje v cytoplazme, zatiaľ čo eukaryotická transkripcia sa vyskytuje v jadre. Okrem toho prokaryotická transkripcia zahŕňa iba jednu RNA polymerázu, zatiaľ čo eukaryotická transkripcia zahŕňa tri typy RNA polymeráz. Okrem toho je sekvencia mRNA prokaryotov polycistronická, zatiaľ čo v eukaryotoch je sekvencia mRNA monocistronická. Nielen, že v eukaryotoch dochádza k posttranskripčným modifikáciám, zatiaľ čo v prokaryotoch sa nevyskytujú. Toto je zhrnutie rozdielu medzi prokaryotickou a eukaryotickou transkripciou.
