Differenza principale: trascrizione procariotica e eucariotica

La trascrizione procariotica avviene nel citoplasma cellulare e, nei procarioti, sia la trascrizione che la traduzione avvengono simultaneamente. La trascrizione eucariotica avviene nel nucleo cellulare e, negli eucarioti, la trascrizione e la traduzione differiscono nello spazio e nel tempo.

Prima di conoscere in dettaglio la differenza tra trascrizione procariotica ed eucariotica, diamo prima un'occhiata al processo di trascrizione. La trascrizione è il processo di creazione di una molecola di RNA utilizzando uno dei filamenti di DNA come modello. Qui, le informazioni nel DNA vengono trascritte o copiate su una molecola di RNA messaggero (mRNA). Quindi questo mRNA viene trasportato nel citoplasma dove viene tradotto in una molecola proteica funzionale con l'aiuto di numerosi enzimi.

La trascrizione richiede tre componenti principali:

Modello di DNA (filamento modello) – solo un filamento di molecola di DNA viene utilizzato per la trascrizione

Le materie prime come il ribonucleoside trifosfato (rNTP)

L'apparato di trascrizione - gli enzimi necessari per avviare e il processo in corso di trascrizione

Il processo di trascrizione si compone di tre fasi; inizio, allungamento e termine.

Iniziazione – l'apparato di trascrizione si assembla sul promotore e avvia la sintesi dell'RNA.

Allungamento – L'RNA polimerasi legge attraverso il filamento stampo del DNA mentre svolge il DNA a doppia elica e aggiunge nuovi nucleotidi, uno alla volta, all'estremità 3' del filamento di RNA sintetizzante.

Cessazione – riconoscimento della fine dell'unità di trascrizione e separazione della molecola di RNA dal DNA stampo.

Cos'è la trascrizione procariotica?

I procarioti non hanno un nucleo organizzato, quindi i materiali nucleari o il DNA si trovano nel citoplasma. Pertanto, la trascrizione avviene nel citoplasma e tutti i precursori necessari per la trascrizione si trovano nel citoplasma. La trascrizione procariotica richiede l'enzima RNA polimerasi affinché la trascrizione sia completata con successo. L'enzima contiene cinque subunità (α, β, β', ω) e si lega al fattore sigma e alla regione del promotore, quindi avvia la trascrizione completando l'oloenzima. Nei procarioti, il DNA non è legato agli istoni. Pertanto, la trascrizione inizia direttamente. Questo potrebbe essere vantaggioso quando i procarioti hanno geni sovrapposti. La trascrizione inizia nella regione del promotore e si allunga attraverso la regione codificante e termina quando l'RNA polimerasi legge il segnale di terminazione. Esistono due tipi di segnali di terminazione, dipendenti da Rho e indipendenti. L'mRNA trascritto sarà completamente tradotto durante la trascrizione e per la maggior parte del tempo non sarà sottoposto a trattamento post-trascrizione.

Tipica cellula procariotica

Cos'è la trascrizione eucariotica?

La trascrizione eucariotica è più complessa della trascrizione eucariotica e avviene all'interno del nucleo. A differenza dei procarioti, gli eucarioti contengono cinque tipi di RNA polimerasi in base alla necessità di trascrizione e contengono 10 – 17 subunità. Ad esempio, l'RNA polimerasi I trascrive grandi mRNA e l'RNA polimerasi II trascrive snRNA, snoRNA e miRNA, ecc. Questi cinque enzimi che si trovano in modo diverso negli organismi, ad esempio l'RNA polimerasi IV e V sono presenti solo nelle piante.

Tipo di RNA polimerasi	Trascrivere le molecole
RNA polimerasi I	grande rRNA
RNA polimerasi II	Pre-mRNA, alcuni snRNA, snoRNA, alcuni miRNA
RNA polimerasi III	tRNA, piccoli rRNA, alcuni snRNA, alcuni miRNA
RNA polimerasi IV	Alcuni miRNA
RNA polimerasi V	Molecole di RNA che partecipano alla formazione dell'eterocromatina

Innanzitutto, il DNA si stacca dalle proteine ​​istoniche e si svolge vicino alla regione del promotore. L'RNA polimerasi e altri fattori di trascrizione inclusi gli enhancer saranno legati alla regione del promotore. La trascrizione inizia nel sito di inizio della trascrizione e sale fino al segnale di terminazione della trascrizione. A differenza dei procarioti, la trascrizione è molto lunga e passa attraverso un'ampia elaborazione. L'mRNA appena formato è chiamato pre-mRNA. Questo viene elaborato tagliando la regione non codificante e le regioni codificanti verranno unite di nuovo insieme. Questo è chiamato mRNA maturo ed è pronto per essere tradotto. Questo è il processo completo di trascrizione.

Cellula eucariotica (Animale)

Differenza tra trascrizione procariotica ed eucariotica

Posizione

Trascrizione procariotica avviene nel citoplasma cellulare.

Trascrizione eucariotica avviene nel nucleo cellulare.

Trascrizione e Traduzione

In Trascrizione procariotica, la trascrizione e la traduzione avvengono contemporaneamente.

In trascrizione eucariotica, trascrizione e traduzione differiscono nello spazio e nel tempo (trascrizione – nucleo, traduzione – citoplasma)

Trascrizione di mRNA

In Trascrizione procariotica, l'mRNA viene trascritto direttamente dalla molecola di DNA stampo.

In Trascrizione eucariotica, inizialmente viene formata una molecola di pre-mRNA (trascrizione primaria) e quindi elaborata per produrre un mRNA maturo.

Tipo di mRNA

In Trascrizione procariotica, il tipo di RNA polimerasi non varia con il tipo batterico.

In trascrizione degli eucarioti, il tipo di RNA varia con gli organismi.

per esempio. L'RNA polimerasi I, II, III è presente in tutti gli eucarioti, ma l'RNA polimerasi IV e V è presente solo nelle piante

RNA polimerasi

Un singolo tipo di RNA polimerasi, che ha un enzima centrale e altre subunità, è coinvolto in trascrizione procariotica.

Il tipo di RNA polimerasi varia a seconda del tipo di RNA che viene trascritto nel eucariotico cellule. (cioè identificano diversi tipi di promotori)

subunità

procarioti L'RNA polimerasi è costituita da cinque subunità (α, β, β', ω)

eucariotico L'RNA polimerasi è costituita da 10 – 17 subunità.

Riconoscimento del promotore

In procarioti, l'oloenzima (RNA polimerasi + fattore sigma) riconosce e si lega direttamente al promotore.

In eucarioti, il riconoscimento del promotore non può essere effettuato dalla sola RNA polimerasi, ma le proteine ​​accessorie nella cellula dovrebbero riconoscere il promotore, reclutando così una specifica RNA polimerasi nel promotore.

Tipo di trascrizione

In eucarioti, un complesso di proteine ​​istoniche e DNA dovrebbe essere accessibile, prima della trascrizione.

In procariote, Il DNA non è legato alle proteine ​​istoniche. Pertanto, la trascrizione avviene direttamente.

Promotore

eucariotico Il DNA identificato dalla RNA polimerasi II ha due parti del promotore note come promotore principale e promotore regolatorio.

In procariote promotore, tale differenziazione non può essere vista.

Terminatori di trascrizione

Le cellule procariotiche possiedono due tipi di terminatori di trascrizione; Terminatori Rho-dipendenti e Terminatori Rho-indipendenti.

In trascrizione degli eucarioti, le tre RNA polimerasi utilizzano meccanismi diversi per la terminazione.

per esempio. RNA polimerasi I – necessita di un fattore di terminazione che si leghi a valle del sito di terminazione del DNA.

RNA polimerasi II – trascrive la sequenza di terminazione e quindi produce una stringa di uracili.

Legato alla molecola di RNA

Il fattore Rho si lega alla molecola di RNA in crescita nel trascrizione procariotica.

Fattore di terminazione in eucarioti si lega alla molecola di DNA stampo.

Potenziamento delle proteine

Trascrizione eucariotica può essere potenziato da proteine ​​chiamate enhancer che si legano a un punto diverso del DNA che è lontano dalla regione di trascrizione.

Questo non è segnalato in trascrizione procariotica.

Cortesia dell'immagine:

"Cellule procariotiche medie" di Mariana Ruiz Villarreal, LadyofHats (dominio pubblico) via Commons

“Animal cell structure en” di LadyofHats (Mariana Ruiz) – Opera propria utilizzando Adobe Illustrator. Immagine rinominata da Image:Animal cell structure.svg. (Dominio pubblico) tramite Commons