Nhiễm sắc thể là những phân tử dài chứa hàng triệu cặp bazơ, tạo nên một nhiễm sắc thể đơn. Hầu hết trong số này là đặc biệt; chúng được gọi là gen. Khi một gen được biểu hiện, một loại protein cụ thể được tạo ra. Bước đầu tiên là phiên mã. Enzyme sử dụng một trong các sợi DNA chứa bên trong gen làm khuôn mẫu để tạo ra RNA thông tin (còn được gọi là mRNA). Phiên mã là quá trình cơ bản xảy ra trong Phiên mã của cả Sinh vật nhân sơ và Sinh vật nhân thực.
Phiên mã sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn
Sự khác biệt giữa phiên mã ở sinh vật nhân sơ và phiên mã ở sinh vật nhân thực là quá trình phiên mã ở tế bào nhân thực xảy ra trong tế bào chất, còn quá trình phiên mã của tế bào nhân thực xảy ra trong nhân. Sinh vật nhân sơ là giai đoạn đơn giản trong đó có DNA được phiên mã thành RNA, có đầy đủ chức năng được dịch mã thành protein, trong khi ở sinh vật nhân chuẩn, RNA đầu tiên được tạo ra được gọi là RNA non, không có khả năng tạo protein sau đó và ở đó, Vì vậy, có những sửa đổi được gọi là nối, 5 mũ cuối chính và 3 phần mở rộng chính.
Trong quá trình phiên mã và dịch mã của tế bào nhân sơ, cả hai diễn ra cùng một lúc, do đó, có một lượng nhỏ mRNA xử lý. Enzyme RNA polymerase cần thiết để quá trình phiên mã của tế bào nhân sơ được hoàn thành một cách hiệu quả. Enzyme này bao gồm 5 tiểu đơn vị, liên kết với yếu tố σ và vùng promoter trước khi bắt đầu phiên mã bởi holoenzyme.
Trong phiên mã ở sinh vật nhân chuẩn, có quá trình xử lý mRNA rộng rãi, nghĩa là, loại bỏ các intron và thêm các exon, thêm 5 mũ và thêm đuôi poly-a. Tổng cộng có năm loại RNA polymerase khác nhau tồn tại trong sinh vật nhân chuẩn, mỗi loại được thiết kế đặc biệt để đáp ứng một nhu cầu phiên mã nhất định và bao gồm từ 10 đến 17 tiểu đơn vị.
Bảng so sánh giữa phiên mã của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn
| Các thông số so sánh | Phiên mã nhân sơ | Phiên mã nhân thực |
| Trang web phiên âm | Quá trình phiên mã xảy ra trong tế bào chất. | Sự phiên mã xảy ra bên trong nhân. |
| Hiệp hội dịch thuật | Phiên mã và dịch mã được ghép nối. | Không thể phiên mã và dịch theo cặp đôi. |
| RNA polymerase | Một RNA polymerase tổng hợp tất cả các loại RNA. | Ba loại RNA polymerase. |
| Khởi đầu | Nói chung, không cần protein. | Nó yêu cầu các protein được gọi là yếu tố phiên mã. |
| Đơn vị phiên mã | Polycistronic | Monocistronic |
Phiên mã Prokaryotic là gì?
Phiên mã của tế bào nhân sơ thường liên quan đến một số gen, tạo ra mRNA đa chức năng chỉ định nhiều protein trong một phân tử. Nhiều quá trình phiên mã và dịch mã xảy ra đồng thời trên cùng một mẫu DNA có thể nhanh chóng nâng cao mức độ nội bào của protein vi khuẩn.
Quá trình phiên mã của tế bào nhân sơ tiến hành theo ba bước - Khởi đầu, Kéo dài, Kết thúc. Và quá trình này được thúc đẩy bởi enzyme RNA polymerase phụ thuộc DNA, enzyme này sẽ phiên mã DNA. RNA polymerase là một enzyme cốt lõi có các tiểu đơn vị khác nhau. Nó có các tiểu đơn vị α, α, β và β. Hơn nữa, để enzym này hoạt động cần có yếu tố sigma.
Promoter là một chuỗi DNA mà bộ máy phiên mã gắn vào và sử dụng để bắt đầu phiên mã. Có hai trình tự đồng thuận của promoter nằm ở vùng -10 và -35 ở phía trên của vị trí bắt đầu, trình tự này giống nhau ở tất cả các promoter và các loài vi khuẩn. TATA là chuỗi đồng thuận -10, thường được gọi là vùng -10. Dãy -35 được TTGACA công nhận và ràng buộc.
Polymerase ngừng hoạt động khi nó không thể tổng hợp được. Khi polymerase được tổng hợp, tức là ngưỡng 10+ nucleotide được tổng hợp, được gọi là khởi đầu thành công. Kéo dài là quá trình mà mRNA được tạo ra với tốc độ 40 nucleotide mỗi giây theo hướng 5 'đến 3'. MRNA có thể được giải phóng thông qua việc chấm dứt tương tác với protein rho hoặc sản xuất mRNA.
Phiên mã ở sinh vật nhân chuẩn là gì?
Quá trình phiên mã của sinh vật nhân thực phức tạp hơn nhiều so với sinh vật nhân sơ. Ngược lại với RNA polymerase của vi khuẩn, nó có thể tự tạo kết nối với khuôn mẫu DNA. Sinh vật nhân chuẩn cần một số protein bổ sung được gọi là yếu tố phiên mã để đầu tiên liên kết với vùng promoter và sau đó hỗ trợ việc lựa chọn polymerase thích hợp.
Sinh vật nhân chuẩn có 3 enzim ARN polymeraza. RNA polymerase 2 là một enzyme polymerase chính tham gia vào quá trình phiên mã mRNA ở sinh vật nhân thực. Để đạt được khuôn mẫu DNA, mỗi RNA polymerase của sinh vật nhân chuẩn cần một bộ sưu tập các yếu tố phiên mã duy nhất. Quá trình kéo dài một phiên mã diễn ra trong một thời gian dài. Khi DNA sợi kép xâm nhập vào enzyme từ phía trước, nó sẽ được giải nén để nhường chỗ cho sợi khuôn RNA. Một phép lai, RNA: cặp base DNA, được tạo ra cực kỳ nhanh chóng đối với mỗi cặp base DNA được phân tách bởi polymerase tiến lên.
Các sợi DNA và chuỗi RNA sơ khai thoát ra qua các kênh riêng biệt; hai sợi DNA tái hợp với nhau ở đầu sau của bong bóng phiên mã, trong khi RNA sợi đơn tự thoát ra ở đầu cuối của bong bóng phiên mã. Khi phiên mã kết thúc, RNA polymerase được giải phóng khỏi DNA khuôn mẫu của nó, làm cho toàn bộ bản sao phân ly khỏi khuôn mẫu và được giải phóng. Mỗi trong số ba RNA polymerase trải qua một quá trình biến đổi duy nhất.
Sự khác biệt chính giữa phiên mã của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn
Sự kết luận
Tính chất hóa học cơ bản của quá trình này là giống nhau trong cả hai trường hợp. ARN là sản phẩm cuối cùng của quá trình phiên mã ở cả sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực, mặc dù các quá trình phiên mã khác nhau. Sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực sử dụng RNA polymerase làm chất xúc tác để kích thích quá trình tổng hợp RNA.
Ở sinh vật nhân sơ, quá trình nhân đôi, phiên mã và dịch mã ADN diễn ra trong một ngăn riêng (sinh vật thiếu màng nhân). Cả ba quá trình đều có khả năng xảy ra một lần. Ở sinh vật nhân thực (sinh vật có màng nhân), quá trình sao chép và phiên mã ADN xảy ra trong nhân, còn quá trình tổng hợp prôtêin xảy ra trong tế bào chất. RNA trước tiên phải đi qua màng nhân trước khi nó có thể được dịch mã. Điều này có nghĩa là phiên mã và dịch mã được tách biệt về mặt vật lý.
