У прокариот транскрипция и трансляция происходят в цитоплазме из-за отсутствия ядра. У эукариот транскрипция происходит в ядре, а трансляция происходит в рибосомах, присутствующих на шероховатой эндоплазматической мембране в цитоплазме..
Транскрипция выполняется РНК-полимеразой и другими ассоциированными белками, называемыми факторами транскрипции. Это может быть индуцибельно, как это видно из пространственно-временной регуляции генов развития, или конститивно, как это видно в случае домоганных генов, таких как Gapdh..
Трансляция осуществляется мультисубъединичной структурой, называемой рибосомой, которая состоит из рРНК и белков.
Транскрипция инициируется связыванием РНК-полимеразы с областью промотора в ДНК. Факторы транскрипции и связывание РНК-полимеразы с промотором образуют комплекс инициации транскрипции. Промоутер состоит из основной области, такой как коробка TATA, где комплекс связывается. Именно на этой стадии РНК-полимераза разматывает ДНК.
Перевод инициируется с образованием инициационного комплекса. Субъединица рибосомы, три фактора инициации (IF1, IF2 и IF3) и метионин, несущий т-РНК, связывают мРНК возле стартового кодона AUG.
Во время транскрипции РНК-полимераза после первоначальных попыток аборта проходит матричную цепь ДНК в направлении от 3 до 5, образуя комплементарную цепь РНК в направлении от 5 до 3. По мере продвижения РНК-полимеразы цепочка ДНК, которая была транскрибирована, перематывается, образуя двойную спираль.
Во время трансляции поступающая аминоацильная т-РНК связывается с кодоном (последовательностями из 3 нуклеотидов) в A-сайте, и между новой аминокислотой и растущей цепью образуется пептидная связь. Затем пептид перемещается на одну позицию кодона, чтобы подготовиться к следующей аминокислоте. Следовательно, процесс протекает в направлении от 5 'до 3'.
Терминация транскрипции у прокариот может быть либо Rho-независимой, где образуется богатая GC петля шпильки, либо Rho-зависимой, где белковый фактор Rho дестабилизирует взаимодействие ДНК-РНК. У эукариот, когда встречается терминирующая последовательность, зарождающийся транскрипт РНК высвобождается и он полиаденилируется..
В переводе, когда рибосома встречает один из трех стоп-кодонов, она разбирает рибосому и высвобождает полипептид.
Конечным продуктом транскрипции является РНК-транскрипт, который может образовывать РНК любого из следующих типов: мРНК, тРНК, рРНК и некодирующая РНК (например, микроРНК). Обычно у прокариот образующаяся мРНК является поликистронной, а у эукариот - моноцистронной..
Конечный продукт трансляции представляет собой полипептидную цепь, которая сгибается и подвергается посттрансляционным модификациям с образованием функционального белка..
Во время посттранскрипционной модификации у эукариот добавляется 5 'колпачок, 3' поли-хвост и интроны сращиваются. У прокариот этот процесс отсутствует.
Происходит ряд посттрансляционных модификаций, включая фосфорилирование, SUMOилирование, образование дисульфидных мостиков, фарнезилирование и т. Д..
Транскрипция ингибируется рифампицином (антибактериальным) и 8-гидроксихинолином (противогрибковым).
Трансляция ингибируется анизомицином, циклогексимидом, хлорамфениколом, тетрациклином, стрептомицином, эритромицином и пуромицином.
Для транскрипции, RT-PCR, микроматрицы ДНК, гибридизации in-situ, нозерн-блоттинга, RNA-Seq довольно часто используется для измерения и обнаружения. Для трансляции для измерения и обнаружения используются вестерн-блоттинг, иммуноблоттинг, ферментный анализ, секвенирование белка, метаболическая маркировка, протеомика..
Центральная догма Крика: ДНК ---> Транскрипция ---> РНК ---> Перевод ---> Белок
Генетический код, используемый при переводе: