Klíčový rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí je ten, že prokaryotická transkripce probíhá v cytoplazmě, zatímco eukaryotická transkripce se odehrává uvnitř jádra.
V buňce přenáší DNA informace z generace na generaci, které řídí činnost buňky. Kromě toho je DNA zodpovědná za syntézu všech proteinů, které mají v buňce funkční i strukturální roli. Proto syntézou takových proteinů DNA řídí aktivity buňky. Gen, který obsahuje genetickou informaci k produkci proteinu, by měl být exprimován, aby se syntetizoval příslušný protein. Genová exprese probíhá prostřednictvím dvou hlavních kroků, a to transkripce a translace. Transkripce je tedy prvním krokem genové exprese. Po něm následuje překlad. Během transkripce se genetická informace na DNA transformuje na třípísmennou sekvenci genetického kódu v mRNA. Během translace se mRNA přemění na řetězec polypeptidů.
Co je prokaryotická transkripce?
Prokaryotická transkripce probíhá v cytoplazmě. Také se vždy vyskytuje ve spojení s překladem. Transkripce v prokaryotické buňce má čtyři fáze: vazba, iniciace, elongace a terminace. RNA polymeráza je enzym, který katalyzuje syntézu vlákna mRNA. Vazba RNA polymerázy na promotorovou sekvenci je prvním krokem v transkripci. V bakteriální buňce existuje pouze jeden druh RNA polymerázy, která syntetizuje všechny třídy RNA: mRNA, tRNA a rRNA. RNA polymeráza nalezená v Escherichia coli (E coli) se skládá ze dvou podjednotek α a dvou podjednotek β a faktoru sigma.
Obrázek 01: Prokaryotická transkripce
Když se tento sigma faktor naváže na sekvenci promotoru DNA, což vede k rozvinutí dvoušroubovice DNA, dojde k iniciaci. Pomocí jednoho z řetězců DNA jako templátu syntetizuje RNA polymeráza řetězec RNA pohybující se podél řetězce DNA a odvíjí šroubovici ve směru 5' až 3'. Proto během kroku prodlužování tento řetězec RNA roste z 5' na 3' a vytváří krátký hybrid s řetězcem DNA. Jakmile se terminační sekvence setká, prodlužování sekvence mRNA ustane. U prokaryot existují dva typy ukončení; zakončení závislé na faktoru a vnitřní zakončení. Faktorově závislá terminace potřebuje Rho faktor a k vnitřní terminaci dochází, když templát obsahuje krátkou GC bohatou sekvenci blízko 3' konce po několika uracilových bázích.
Co je eukaryotická transkripce?
Eukaryotická transkripce probíhá v jádře. Podobně jako u prokaryotické transkripce, eukaryotická transkripce také probíhá prostřednictvím čtyř kroků, tj. vazby, iniciace, elongace a terminace. Eukaryotická transkripce je však složitější než prokaryotická transkripce.
V eukaryotické buňce jsou přítomny tři různé druhy RNA polymeráz; jsou to konkrétně RNA pol I, II a III a liší se svým umístěním a typy RNA, které syntetizují. RNA polymeráza se váže s DNA v oblasti promotoru pomocí transkripčních faktorů. Když se šroubovice DNA rozvine do jednotlivých vláken, RNA polymeráza katalyzuje syntézu sekvence mRNA z templátového vlákna. Tento řetězec RNA roste z 5' na 3' a vytváří krátký hybrid s řetězcem DNA, kterému se říká elongace. Elongace je zastavena transkripcí speciální sekvence zvané terminační signál. Ukončení je řízeno řadou signálů, které se liší podle použitého enzymu.
Obrázek 02: Eukaryotická transkripce
Počáteční sekvence RNA, která je výsledkem transkripce, je navíc předčasná sekvence RNA. Obsahuje nevyžádané sekvence. Před translací tedy dochází k některým modifikacím za účelem produkce zralé mRNA. Tyto modifikace zahrnují sestřih RNA, 5' capping, 3' adenylaci atd. Jakmile dojde k modifikacím, sekvence mRNA putuje do cytoplazmy. Na rozdíl od prokaryot, eukaryotická transkripce neprobíhá současně s translací.
Jaké jsou podobnosti mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí?
- Prokaryotická i eukaryotická transkripce se řídí stejným mechanismem.
- Oba mají také podobné kroky.
- Na konci obou procesů je produkována mRNA.
- Navíc RNA polymeráza katalyzuje oba transkripční procesy.
- Kromě toho oba procesy využívají k vytvoření sekvence mRNA templát DNA.
Jaký je rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí?
Prokaryotická transkripce probíhá v cytoplazmě. Na druhé straně eukaryotická transkripce probíhá v jádře. Toto je klíčový rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí. Kromě toho prokaryotická transkripce produkuje polycistronní mRNA, zatímco eukaryotická transkripce produkuje monocistronní mRNA. Je to tedy také rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí. Dalším rozdílem mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí je také to, že prokaryotická transkripce zahrnuje jeden typ RNA polymerázy, zatímco eukaryotická transkripce zahrnuje tři typy RNA polymeráz.
Další rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí je v tom, že transkripce a translace jsou spojeny u prokaryot, zatímco u eukaryot nejsou. Kromě toho u prokaryot neprobíhají post-transkripční modifikace, zatímco u eukaryot dochází k post-transkripčním modifikacím. Je to tedy také rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí.
Další informace o rozdílech poskytuje níže uvedená infografika o rozdílu mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí.
Shrnutí – Prokaryotická vs eukaryotická transkripce
Trankripce je prvním krokem genové exprese, po kterém následuje translace. Ačkoli je mechanismus transkripce u prokaryot a eukaryot stejný, existuje mezi nimi několik rozdílů. Klíčový rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí je v tom, že k prokaryotické transkripci dochází v cytoplazmě, zatímco k eukaryotické transkripci dochází v jádře. Kromě toho prokaryotická transkripce zahrnuje pouze jednu RNA polymerázu, zatímco eukaryotická transkripce zahrnuje tři typy RNA polymeráz. Sekvence mRNA prokaryot je navíc polycistronická, zatímco u eukaryot je sekvence mRNA monocistronní. Nejen, že u eukaryot dochází k posttranskripčním modifikacím, zatímco u prokaryot k nim nedochází. Toto je shrnutí rozdílu mezi prokaryotickou a eukaryotickou transkripcí.
