原核和真核转录的区别

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主要区别 - 原核与真核转录

原核转录发生在细胞质中,而在原核生物中,转录和翻译同时发生。真核转录发生在细胞核中,而在真核生物中,转录和翻译在空间和时间上有所不同。

在详细了解原核和真核转录的区别之前,让我们先来看看转录的过程。转录是使用 DNA 链之一作为模板制造 RNA 分子的过程。在这里,DNA 中的信息被转录或复制到信使 RNA (mRNA) 分子。然后这个 mRNA 被运输到细胞质,在那里它在许多酶的帮助下被翻译成一个功能性的蛋白质分子。

转录需要三个主要组成部分:

DNA 模板(模板链)——只有一条 DNA 分子链用于转录

三磷酸核糖核苷(rNTPs)等原料

转录装置——启动和持续转录过程所需的酶

转录过程包括三个阶段;起始、延长和终止。

引发 – 转录装置在启动子上组装并开始合成 RNA。

伸长 – RNA 聚合酶在解开双螺旋 DNA 的同时读取 DNA 模板链,并一次一个地向合成 RNA 链的 3' 末端添加新的核苷酸。

终止 – 识别转录单位的末端并将 RNA 分子与 DNA 模板分离。

什么是原核转录

原核生物没有有组织的细胞核,因此细胞核物质或 DNA 位于细胞质中。因此,转录发生在细胞质中,转录所需的所有前体都在细胞质中。原核转录需要 RNA 聚合酶才能成功完成转录。该酶包含五个亚基(α、β、β’、ω),它与σ因子和启动子区域结合,然后通过完成全酶启动转录。在原核生物中,DNA 不与组蛋白结合。因此,转录直接启动。当原核生物具有重叠基因时,这可能是有利的。转录从启动子区开始并延伸到编码区,并在 RNA 聚合酶读取终止信号时结束。有两种类型的终止信号,Rho 相关的和独立的。转录的mRNA在转录过程中会被完全翻译,大部分时间不会进行转录后处理。

典型的原核细胞

什么是真核转录

真核转录比真核转录更复杂,发生在细胞核内。与原核生物不同,真核生物根据转录的需要包含五种类型的 RNA 聚合酶,并包含 10-17 个亚基。例如,RNA聚合酶I转录大mRNA,RNA聚合酶II转录snRNA、snoRNA和miRNA等。这五种在生物体中不同的酶,例如RNA聚合酶IV和V仅存在于植物中。

RNA聚合酶的类型

转录分子

RNA聚合酶I

大rRNA

RNA聚合酶II

Pre-mRNA,一些snRNAs,snoRNAs,一些miRNAs

RNA聚合酶III

tRNA、小 rRNA、一些 snRNA、一些 miRNA

RNA聚合酶IV

一些 miRNA

RNA聚合酶V

RNA分子参与异染色质形成

首先,DNA 与组蛋白分离并在启动子区域附近解开。 RNA聚合酶和包括增强子在内的其他转录因子将与启动子区域结合。转录从转录起始位点开始,直至转录终止信号。与原核生物不同,转录本很长并且经过了大量处理。新形成的 mRNA 称为前体 mRNA。这是通过切出非编码区域来处理的,编码区域将重新连接在一起。这称为成熟的 mRNA,它已准备好进行翻译。这就是转录的完整过程。

真核细胞(动物)

原核和真核转录的区别

地点

原核转录 发生在细胞质中。

真核转录 发生在细胞核中。

转录和翻译

原核转录,转录和翻译同时发生。

真核转录, 转录和翻译在空间和时间上不同(转录 - 细胞核,翻译 - 细胞质)

mRNA的转录

原核转录, mRNA 直接从模板 DNA 分子转录。

真核转录,最初形成前体 mRNA 分子(初级转录物),然后加工以产生成熟的 mRNA。

mRNA的类型

原核转录,RNA聚合酶的类型不随细菌类型而变化。

真核生物转录,RNA 的类型因生物而异。

例如RNA聚合酶I、II、III存在于所有真核生物中,但RNA聚合酶IV和V仅存在于植物中

RNA聚合酶

具有核心酶和其他亚基的单一类型的 RNA 聚合酶参与 原核转录。

RNA 聚合酶的类型因转录的 RNA 类型而异 真核生物 细胞。 (即他们识别不同类型的发起人)

亚基

原核生物 RNA聚合酶由五个亚基(α、β、β’、ω)组成

真核生物 RNA 聚合酶由 10 – 17 个亚基组成。

发起人认可

原核生物, 全酶 (RNA 聚合酶 + σ 因子) 识别并直接与启动子结合。

真核生物,启动子识别不能单独由 RNA 聚合酶进行,但细胞中的辅助蛋白应该识别启动子,从而将特定的 RNA 聚合酶募集到启动子上。

转录类型

真核生物, 在转录之前,应该可以访问组蛋白和 DNA 的复合物。

原核生物, DNA 不与组蛋白结合。因此,转录直接发生。

发起人

真核生物 由 RNA 聚合酶 II 鉴定的 DNA 具有两部分启动子,称为核心启动子和调节启动子。

原核生物 启动子,看不到这种差异。

转录终止符

原核细胞具有两种类型的转录终止子; Rho 依赖性终止子和 Rho 独立终止子。

真核生物转录,三种 RNA 聚合酶使用不同的终止机制。

例如RNA 聚合酶 I – 需要与 DNA 终止位点下游结合的终止因子。

RNA 聚合酶 II – 转录终止序列,然后产生一串尿嘧啶。

与 RNA 分子的联系

Rho 因子与生长中的 RNA 分子结合 原核转录.

终止因子 真核生物 与模板 DNA 分子结合。

蛋白质的增强

真核转录 可以被称为增强子的蛋白质增强,这些蛋白质与远离转录区的 DNA 不同位置结合。

这在报告中没有 原核转录。

图片提供:

“Average prokaryote cell-en”,作者 Mariana Ruiz Villarreal,LadyofHats(公共领域),来自 Commons

LadyofHats (Mariana Ruiz) 的“Animal cell structure en”——使用 Adob​​e Illustrator 创作的作品。图像从 Image:Animal cell structure.svg 重命名。 (公共领域)通过共享

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