转录与逆转录的区别

主要区别 - 转录与逆转录

转录和逆转录是涉及将遗传物质编码成其他核酸的两种细胞机制。这 主要区别 转录和逆转录之间是 转录是将 DNA 基因组编码为 RNA 分子，而逆转录是将 RNA 基因组编码为 DNA 分子. mRNA、tRNA 或 rRNA 可以在转录过程中产生。 cDNA 是在逆转录过程中产生的。 RNA聚合酶参与转录，而逆转录酶作为酶参与逆转录。转录发生在原核生物和真核生物中，而逆转录主要发生在 RNA 病毒中。

涵盖的关键领域

1.什么是转录 – 定义、机制、意义 2.什么是逆转录 – 定义、机制、意义 3. 转录和逆转录有什么相似之处 – 共同特征概要 4.转录和逆转录有什么区别 – 主要差异的比较

关键术语：DNA、宿主基因组、mRNA、逆转录、RNA、RNA 聚合酶、转录

什么是转录

转录涉及将存储在 DNA 基因组中的遗传信息复制成一条互补的 RNA 链。 RNA聚合酶是参与转录的酶。转录本与模板互补和反平行。产生的主要 RNA 类型是 mRNA。 mRNA 是由编码蛋白质的基因转录产生的。该 mRNA 在蛋白质合成过程中被解码以产生功能性蛋白质的氨基酸序列。此外，有助于蛋白质合成的 tRNA 和 rRNA 也被转录。转录如图1所示。

图 1：转录

转录机制

在原核和真核转录中，反义链以 5' 到 3' 方向转录为 mRNA。 RNA聚合酶不需要RNA引物来启动转录。转录过程涉及的四个步骤是起始、启动子逃逸、延伸和终止。

引发

转录是通过 RNA 聚合酶在称为转录因子的相关蛋白质的帮助下与基因启动子结合而启动的。真核生物中与 RNA 聚合酶相关的六种转录因子是 TFIIA、TFIIB、TFIID、TFIIE、TFIIF 和 TFIIH。转录的启动受激活物和阻遏物的调控。

启动子逃逸

在形成转录起始复合物并且 RNA 聚合酶从启动子中逃逸后，一些核苷酸被添加到新链上。

伸长

转录延伸复合物在启动子逃逸后立即形成。 RNA 聚合酶穿过反义 DNA 链并添加与模板互补的核苷酸，产生新的 RNA 链。使用的核苷酸前体是腺嘌呤、尿嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤。

终止

初级转录本在转录终止位点从模板上切下以终止该过程。在真核生物中，切割之后是转录后修饰，例如多聚腺苷酸化、5'端加帽和剪接出内含子。

什么是逆转录

逆转录是指逆转录病毒中RNA模板被复制形成cDNA分子的正常转录的逆过程。它始于病毒颗粒进入宿主。因此，逆转录发生在宿主的细胞质中。产生的 cDNA 被整合到宿主基因组中进行复制和蛋白质合成。参与该过程的主要酶类型是逆转录酶。逆转录机制如图2所示。

图 2：逆转录

逆转录机制

作为逆转录引物的赖氨酰 tRNA 与 RNA 基因组的引物结合位点 (PBS) 结合。
逆转录酶在引物的 3' 末端添加核苷酸，合成病毒 RNA 的非编码 (U5) 和 R 区。
逆转录酶的 RNAse H 结构域从 RNA 基因组中降解 U5 和 R 结构域。
引物“跳”到 RNA 基因组的 3' 端，将新合成的 DNA 与基因组 3' 端的 R 区杂交。
除了 PP 区域之外的所有序列都被 RNAse H 活性切割掉。
cDNA 由逆转录酶合成，向新链添加互补核苷酸。
tRNA 被降解。
在第二条链的合成过程中，发生了另一次“跳跃”，将第二条链的 PBS 与第一条链上的互补 PBS 杂交。
两条链的合成是通过逆转录酶的 DNAP 功能完成的。

转录和逆转录之间的相似之处

定义

转录： 转录是将存储在 DNA 基因组中的遗传信息复制到 RNA 互补链中的过程。

逆转录： 逆转录是指逆转录病毒中RNA模板被复制形成cDNA分子的正常转录的逆过程。

编码类型

转录： 转录是将 DNA 基因组编码为 RNA。

逆转录： 逆转录是将 RNA 基因组编码为 cDNA。

发生

转录： 转录发生在原核生物和真核生物中。

逆转录： 逆转录发生在逆转录病毒中。

地点

转录： 转录发生在原核生物的细胞质和真核生物的细胞核中。

逆转录： 逆转录发生在宿主的细胞质中。

酶的种类

转录： RNA聚合酶参与转录。

逆转录： 逆转录酶参与逆转录。

底漆

转录： RNA聚合酶在转录中不使用引物。

逆转录： Lysyl tRNA 作为逆转录酶的引物。

模板

转录： 转录物的两侧是 5' UTR、3' UTR 和一个 poly-A 尾。

逆转录： 转录本的两侧是长末端重复序列 (LTR)。

意义

转录： 转录产物用于蛋白质合成。

逆转录： 逆转录产物被整合到宿主基因组中。

结论

转录和逆转录是涉及以其他形式的核酸编码遗传物质的两种方法。转录将 DNA 基因组编码为可用于蛋白质合成的 RNA 分子。逆转录将 RNA 基因组编码为可整合到宿主基因组中的 cDNA。转录发生在原核生物和真核生物中，而逆转录主要发生在具有 RNA 基因组的逆转录病毒中。

参考：

1. Coffin, John M. “转录”。逆转录病毒。，美国国家医学图书馆，1997 年 1 月 1 日，可在此处获取。 2. Coffin, John M.“逆转录概述”。逆转录病毒。，美国国家医学图书馆，1997 年 1 月 1 日，可在此处获取。

图片提供：

1. “DNA 转录”由我自己重新设计和矢量化 - 国家人类基因组研究所，（公共领域）通过 Commons Wikimedia 2.“逆转录”，Filip em 此矢量图像是使用 Inkscape 创建的。 – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品（CC BY 3.0）