Di manakah transkripsi berlaku dan di mana terjemahan berlaku di dalam sel?

Transkripsi berlaku di inti, sedangkan terjemahan berlaku di

sitoplasma.

Penjelasan:

Transkripsi syarat

dan terjemahan dalam biologi umumnya berkaitan dengan DNA dan

harta benda. Sel manusia mereplikasi. Untuk melakukan itu, mereka harus

menghasilkan konstituen yang sama untuk sel baru yang akan dibuat. Satu-satunya

cara untuk melakukannya adalah dengan menghasilkan protein. Protein dihasilkan di

proses yang dipanggil sintesis protein. Langkah pertama adalah dalam inti

di mana gen tertentu dinyatakan sehingga memungkinkan semua protein

faktor yang akan datang dan meniru bahagian kromosom itu. Ini adalah

selesai apabila mRNA, kod genetik helai tunggal yang sama

gen, terbentuk. Ini adalah transkripsi. Sejurus selepas itu, mRNA masuk

sitoplasma melalui liang nuklear. Di sana, ia boleh diterjemahkan ke dalam

protein oleh ribosom. Proses ini dipanggil terjemahan.

Semasa membincangkan transkripsi dan terjemahan, terdapat kekeliruan di mana transkripsi berlaku dan di mana terjemahan berlaku. Transkripsi adalah proses di mana mesej dari DNA disalin ke RNA messenger dan proses ini diselesaikan di inti sel. Terjemahannya adalah proses mendekripsi maklumat yang terdapat dalam mRNA dan berlaku pada ribosom, di sitoplasma sel.

Apa itu Transkripsi?

Transkripsi adalah proses di mana segmen DNA tertentu disalin (ditranskripsikan) ke RNA messenger (mRNA) dan prosesnya diatur oleh enzim yang disebut RNA polimerase.

Ia berlaku dalam langkah-langkah berikut: 1. Permulaan

Semasa permulaan, untaian ganda DNA dilancarkan oleh tindakan polimerase RNA dan setiap helai disalin ke dalam mRNA. 2. Pemanjangan

Pemanjangan RNA adalah proses di mana penambahan nukleotida dilanjutkan ke helai mRNA yang semakin meningkat oleh aktiviti pemangkin polimerase. 3. Penamatan

Semasa fasa penamatan transkripsi , urutan penutupan nukleotida ditambahkan dan rantai selesai. 4. Pemprosesan dan penyambungan

mRNA yang dibentuk tidak dalam bentuk akhir. Ia mengandungi segmen yang tidak diingini dalam rantai. Dengan proses pemprosesan dan penyambungan , segmen tersebut dikeluarkan dan bentuk mRNA halus diperolehi.

Di manakah transkripsi berlaku?

Semua proses transkripsi ini berlaku di nukleus, organel terikat membran yang terdapat di dalam sel. Inti adalah organel sel yang paling penting dan mengawal semua proses yang terlibat dalam pertumbuhan dan pembiakan. Setelah menyelesaikan transkripsi, mRNA bergerak keluar dari nukleus, dan selebihnya ekspresi gen berlaku di sitoplasma.

Apakah penyambungan RNA?

Pra mRNA yang terbentuk dari DNA pada langkah sebelumnya juga mengandungi beberapa segmen yang tidak diingini yang tidak diperlukan dalam proses selanjutnya, mereka dikenali sebagai intron. Oleh itu, untuk menghilangkan segmen tambahan ini, RNA diproses dan mRNA sebenar dibentuk. Proses pemotongan pra mRNA ini disebut penyambungan.

Apa itu gen?

Gen sebenarnya adalah unit keturunan asas yang mengawal sifat mana yang akan diwarisi oleh keturunan dan sejauh mana.

DNA dan RNA mengandungi gen ini, dengan kata lain, mereka membawa maklumat genetik yang selanjutnya dinyatakan dalam bentuk protein.

Ringkasan Transkripsi adalah proses di mana urutan nukleotida DNA disalin ke RNA messenger dan proses ini berlaku di nukleus.

Apa itu terjemahan?

Terjemahan dalam biologi adalah proses di mana maklumat yang dibawa oleh mRNA diterjemahkan ke dalam protein.

  • MRNA yang terbentuk dengan transkripsi DNA kini dilakukan dari nukleus dan dipindahkan ke sitoplasma, di lokasi di mana mesin sintesis protein berada.

  • Lokasi yang diinginkan ini adalah ribosom, di mana protein disintesis mengikut maklumat yang dibawa oleh mRNA.

  • Walau bagaimanapun, tidak ada penglibatan langsung mRNA dalam proses pembuatan protein. Di sini, jenis RNA lain digunakan yang dikenali sebagai tRNA.

  • TRNA ini juga terletak di sitoplasma dan membantu pembentukan protein bersama dengan rRNA (ribosom RNA).

  • Proses di mana sintesis protein dijalankan dengan bantuan tRNA dan rRNA ditakrifkan sebagai terjemahan.

Di manakah terjemahan berlaku?

Ia berlaku di luar nukleus dan di dalam sitoplasma. Sitoplasma adalah larutan tebal yang merangkumi semua ruang di dalam membran sel dan di luar membran nuklear. Semua organel terapung di sitoplasma.

Ringkasan Terjemahan adalah proses di mana maklumat yang dibawa oleh mRNA dalam bentuk kodon genetik didekripsi untuk membina subunit protein yang disebut asam amino. Proses ini berlaku di sitoplasma.

Soalan lazim

Sebagai tambahan kepada butiran di atas, orang sering mengemukakan beberapa soalan mengenai transkripsi dan terjemahan. Sebahagian daripada mereka telah dijawab di bawah:

1. Apakah tiga perbezaan antara transkripsi dan terjemahan?

Transkripsi Terjemahan
1. Transkripsi menghasilkan mRNA 1. Terjemahan menghasilkan asid amino
2. Ia berlaku di nukleus. 2. Ia berlaku di sitoplasma.
3. Ia dikatalisis oleh polimerase RNA 3. Ia dibantu oleh rRNA dan mRNA.

2. Mengapa transkripsi dan terjemahan penting?

Protein adalah unit struktur asas tubuh manusia. Protein ini telah menghasilkan proses terjemahan. Transkripsi menukar maklumat tersembunyi untuk menghasilkan protein menjadi mRNA dan maklumat ini kemudiannya disahkod pada ribosom dengan proses terjemahan. Oleh itu tanpa transkripsi dan terjemahan, sel tidak dapat wujud.

3. Apakah hasil akhir terjemahan?

Terjemahan adalah proses di mana maklumat yang dibawa oleh messenger RNA disahkod menjadi asid amino pada ribosom dalam sitoplasma sel. Asid amino adalah blok protein dan protein penting untuk semua kejadian penting sel, misalnya enzim, yang bertindak sebagai pemangkin dalam beberapa proses sel adalah protein. Oleh itu, pembentukan protein adalah hasil akhir terjemahan.

4. Apakah peranan gen dalam pewarisan?

Pewarisan adalah proses di mana harta dipindahkan dari ibu bapa kepada anak-anak. Sifat-sifat ini dipindahkan oleh gen yang merupakan unit keturunan asas dan mengandungi semua maklumat mengenai susunan genetik keturunan. Oleh itu, pewarisan dan ekspresi gen adalah proses yang berjalan seiring.

Kesimpulannya

Transkripsi adalah proses menyalin urutan nukleotida dari DNA ke mRNA dalam nukleus. Proses ini dikendalikan oleh RNA polymerase. Terjemahannya adalah proses menyatakan maklumat yang dibawa oleh mRNA ke dalam asid nukleik dalam sitoplasma. Asid amino adalah asas protein.

Carian Berkaitan

Bagaimana anda menyalin DNA menjadi mRNA?

Apakah warisan dan ungkapan gen?

Evolusi, teori, atau fakta?

Di mana transkripsi berlaku di mana terjemahan berlaku?

Transkripsi DNA berlaku di nukleus. Terjemahan mRNA berlaku di ribosom. Transkripsi DNA dan terjemahan DNA adalah sebahagian daripada sintesis protein. Transkripsi DNA berlaku dengan menyalin panjang templat DNA (pengekodan gen untuk polipeptida) untuk membentuk mRNA (messenger RNA). Terjemahan berlaku apabila urutan mRNA diubah menjadi urutan asid amino pelengkap dengan bantuan molekul tRNA (transfer RNA) dan enzim seperti peptidyl transferase di ribosom.

Apa itu transkripsi?

Transkripsi adalah langkah pertama dalam ekspresi gen, di mana maklumat dari gen digunakan untuk membina produk yang berfungsi seperti protein. Tujuan transkripsi adalah untuk membuat salinan RNA urutan DNA gen.

Perkara utama transkripsi

  1. Transkripsi adalah langkah pertama dalam ekspresi gen. Menyalin urutan DNA gen untuk membuat molekul RNA pada langkah pertama.
  2. Enzim RNA polymerase melakukan transkripsi, yang menghubungkan nukleotida untuk membentuk helai RNA menggunakan untai DNA sebagai templat.
  3. Transkripsi mempunyai 3 peringkat, permulaan, pemanjangan dan penamatan.
  4. Dalam molekul RNA eukariota mesti diproses setelah transkripsi: mereka disambung dan mempunyai topi 5 'dan ekor poli A di hujungnya.
  5. Transkripsi dikendalikan secara berasingan untuk setiap gen.

Apakah polimerase RNA?

Enzim utama yang terlibat dalam transkripsi adalah RNA polimerase. Yang menggunakan DNA helai tunggal sebagai templat dan untuk mensintesis helai pelengkap RNA.

Transkripsi berlaku untuk gen individu

Transkripsi dikendalikan secara individu untuk setiap gen (atau dalam bakteria, untuk sekumpulan kecil gen yang ditranskripsikan bersama). Sel dengan teliti mengatur transkripsi, hanya mentranskripsikan gen yang produknya diperlukan pada masa ini

Apa itu terjemahan?

Sitoplasma atau retikulum endoplasma mensintesis protein di mana ribosom hadir setelah proses transkripsi DNA ke RNA di nukleus sel disebut Terjemahan. Keseluruhan proses itu disebut ekspresi gen. Terjemahan juga berlaku dalam 3 peringkat permulaan, pemanjangan dan penamatan.

Kod genetik

Messenger RNA (mRNA) dikodekan dalam ribosom, di luar nukleus dalam proses terjemahan untuk menghasilkan rantai asid amino tertentu, atau polipeptida. Lipatan rantai polipeptida berlaku dan berubah menjadi protein aktif dan menjalankan fungsinya di dalam sel. Ribosom melakukan fungsi penyahkodan dengan mendorong pengikatan urutan antikodon tRNA pelengkap kepada kodon mRNA. Asid amino jenis tertentu terdapat dalam tRNA yang dirantai bersama menjadi polipeptida ketika mRNA melewati dan "dibaca" oleh ribosom.

Terjemahan dalam prokariota dan eukariota

Sitoplasma di prokariota di mana subunit ribosom besar dan kecil mengikat pada mRNA ketika terjemahan berlaku. Sementara terjemahan berlaku di sitosol atau melintasi membran retikulum endoplasma pada eukariota dan proses yang disebut translokasi ko-terjemahan. Seluruh kompleks ribosom / mRNA mengikat pada membran luar retikulum endoplasma kasar (ER) secara translokasi bersama dan protein baru disintesis dan dilepaskan ke retikulum endoplasma (ER), polipeptida dapat disimpan di dalam ER yang baru dibentuk untuk pengangkutan dan rembesan vesikel di masa depan, atau segera dirembeskan.

:dna: Dari DNA ke RNA utusan: transkripsi :dna:

:small_orange_diamond: Transkripsi adalah biosintesis RNA yang, seperti DNA, bergantung pada pelengkap asas. Sehelai DNA berfungsi sebagai templat. Transkripsi berlaku di nukleus. Ini terdiri daripada menyalin maklumat berkod yang terkandung dalam molekul DNA ke dalam maklumat berkod yang terkandung dalam molekul RNA messenger.

:small_orange_diamond: Tidak seperti replikasi, yang melibatkan seluruh genom pada setiap kitaran, program transkripsi tidak tetap: hanya bahagian kecil genom yang ditranskrip pada masa tertentu dalam kehidupan sel dan bahagian ini berbeza mengikut perkembangan, persekitaran dan lain-lain ...

:small_orange_diamond: Oleh itu, transkripsi bermula pada titik tepat DNA hingga berakhir pada titik yang sama tepat, ruang antara kedua-duanya merupakan satu unit transkripsi, konsep yang dekat dengan cistron tetapi tidak semuanya sama.

:small_orange_diamond: satu helai DNA ditranskrip, iaitu berfungsi sebagai model untuk pempolimeran ribonukleotida. Sesungguhnya, satu helai DNA di lokasi tertentu mempunyai makna dari segi protein, itulah sebabnya kita secara amnya menulis urutan DNA dalam bentuk pewarisan pangkalan dari 5 'hingga 3'. Dalam konvensyen ini, kita sebenarnya mewakili helai yang mempunyai kod (coding strand) tetapi helai lain (3 '- 5' dalam konvensyen kita) ditranskrip. Hasilnya adalah molekul RNA yang orientasi 5 '3' sesuai dengan orientasi protein NH2 - COOH. Pembacaan kod (terjemahan) dilakukan dalam arah yang sama dengan transkripsi.

:no_entry: Catatan: Semua produk transkripsi tidak sesuai dengan kod protein, di sisi 5 '(hulu) petunjuk atau urutan "pemimpin" memungkinkan penyambungan RNA utusan ke ribosom.

:small_orange_diamond: Transkripsi disediakan oleh polimerase RNA yang menggunakan DNA untai tunggal (untuk replikasi, denaturasi tempatan molekul DNA diperlukan) tetapi ia memolimerisasi ribonukleotida yang berlawanan dengan deoksiribonukleotida.

:no_entry: Catatan: Tidak seperti polimerase DNA yang hanya memanjangkan rantai yang sudah ada, polimerase RNA dapat membuat dinukleotida pada saat permulaan transkripsi.

:small_orange_diamond: Banyak faktor protein juga terlibat dalam memastikan permulaan, pemanjangan dan penghentian, tetapi mereka tidak sama dengan yang terlibat dalam replikasi.

:dna: Kerja Polimerase RNA :dna:

:small_blue_diamond: Transkripsi dimulakan dengan pembukaan dan pembukaan sebahagian molekul heliks ganda DNA. Ketika berjalan seiring dengan DNA, kompleks enzimatik yang membentuk polimerase RNA menggabungkan nukleotida yang terdapat dalam medium sel. Penggabungan ini berlaku oleh pelengkap asas nitrogen dengan salah satu helai molekul DNA: adenin (A) diletakkan bertentangan dengan timin (T) dan urasil (U) diletakkan bertentangan dengan adenin (A), sitosin (C) adalah diletakkan bertentangan dengan guanin (G) dan sebaliknya.

:small_blue_diamond: Jalur RNA pemesejan yang disintesis adalah pelengkap kepada helai DNA yang ditranskripsikan. Maklumat yang terdapat dalam RNA utusan sama dengan helai DNA yang tidak ditranskrip. Nukleotida urasil (U) menempati tempat nukleotida timin (T) dalam DNA dalam RNA.

:small_blue_diamond: RNA polimerase sentiasa bergerak ke arah yang sama pada satu helai dan ke arah yang bertentangan pada helai yang lain. Ia dilepaskan di lokasi dengan ciri khas yang menandakan berakhirnya gen. Kemudian, apabila polimerase RNA terlepas, kedua helai DNA bergabung kembali ketika enzim berkembang, dan mendapati diri mereka seperti sebelum sintesis RNA.

Proses penguatan RNA dihasilkan dengan sangat cepat dan dalam jumlah yang banyak: beberapa molekul polimerase RNA secara bersamaan mentranskripsikan gen yang sama. Beberapa gen dapat ditranskripsi secara serentak dalam inti sel yang sama.

:dna: Langkah-langkah Transkripsi :dna:

:one: Pra-permulaan

:herb: Promotor adalah urutan sekitar seratus nukleotida yang terletak di wilayah peraturan dan menetapkan permulaan transkripsi. Ia terletak di hulu dari lokasi permulaan dan membawa unsur urutan yang dikenali oleh RNA polymerase dan menentukan arah transkripsi.

:herb: Promotor terdiri daripada urutan pendek yang dipelihara dari satu unit transkripsi ke unit transkripsi yang lain dan disebut urutan konsensus

:herb: Kekuatan intrinsik (atau kecekapan) penganjur ditentukan oleh jumlah relatif permulaan per unit waktu (kadar transkripsi). Ia bergantung pada bahagian pasangan asas AT berbanding pasangan asas CG, pada kedudukan urutan pada -35 dan pada -10, sebenarnya, semakin dekat urutan konsensus ke laman permulaan, semakin banyak penganjur akan menjadi. interaksi polimerase RNA yang kuat dan kuat dengan penganjur.

:herb: Promotor bertindak pada transkripsi segmen DNA yang berdekatan dengannya pada kromosom yang sama, promoter dikatakan aktif "cis". Penganjur tidak aktif pada urutan pengekodan yang terdapat di tempat lain pada kromosom, dalam hal ini, kita kemudian akan membincangkan kelayakan "trans". Cis bertentangan dengan trans.

:herb: Perkaitan polimerase RNA untuk DNA bergantung pada bentuk enzim: enzim inti mempunyai pertalian yang lemah dan tidak spesifik, holoenzim mempunyai pertalian yang sangat kuat dan spesifik untuk penganjur. Kita dapat perhatikan bahawa sigma σ subunit dalam keadaan bebas tidak mengikat DNA. Subunit β 'menjadi asas dan DNA menjadi berasid, ini akan memudahkan interaksi kompleks dengan penganjur.

:herb: Oleh itu, subunit sigma σ memungkinkan pengiktirafan khusus penganjur oleh polimerase RNA dan mengurangkan pertalian enzim untuk kawasan bukan penganjur. Ia bertindak secara kitaran, sesungguhnya setelah permulaan dilakukan, faktor sigma terlepas untuk dikitar semula dan digunakan semula untuk permulaan gen yang lain.

:herb: Polimerase RNA menyebabkan denaturasi dua helai DNA pada 14 pasang nukleotida, kita bercakap mengenai kompleks terbuka yang semakin meningkatkan pertalian enzim untuk heliks berganda.

:two: Permulaan

:herb: Permulaan sepadan dengan sintesis ikatan fosfodiester pertama yang dihasilkan oleh subunit β yang sesuai dengan subunit katalitik polimerase RNA.

:herb: Interaksi subunit ini dihambat oleh rifampicin yang dengan demikian dapat menghalang transkripsi DNA secara tidak berbalik, seperti halnya tuberkulosis. Mutasi pada SU β mendorong kemunculan strain bakteria yang tahan terhadap rifampisin.

:herb: Aliran transkripsi tahap pertama adalah, oleh itu:

  • pengikatan holoenzim yang tidak spesifik.
  • pembentukan kompleks tertutup di peringkat penganjur
  • pembentukan kompleks terbuka (melepaskan lebih dari 14 nukleotida)
  • Penempatan nukleotida pertama (sangat kerap A atau G)
  • Pemanjangan 4 hingga 5 nukleotida
  • Detasmen faktor sigma, selepas transkripsi 4-5 nukleotida pertama.

:three: Pemanjangan

:herb: Pemanjangan sepadan dengan perpindahan gelembung transkripsi di sepanjang molekul DNA. Kawasan tidak sepadan kemudian 70 pasangan asas. Semasa transkripsi, RNA membentuk pasangan pendek dengan helai matriks DNA membentuk heliks DNA-RNA hibrid pada sekitar sepuluh pasangan asas.

:herb: Pemanjangan dihambat oleh aminoglikosida atau glukosida amino.

:four: Penamatan

:herb: Penamatan berlaku apabila enzim tiba pada urutan tertentu yang disebut terminator.

:herb: Terminator dipersembahkan dalam bentuk palindrome (rujuk leksikon) yang boleh sempurna atau tidak sempurna. Palindrome ini menghasilkan pelengkap urutan pada tahap mRNA yang memungkinkan pembentukan struktur jepit rambut (atau batang-gelung) yang merupakan pasangan intra-rantai yang menstabilkan polimerase RNA hingga disosiasi.

:herb: Ini dapat difasilitasi oleh faktor rho ρ bergantung pada urutan terminator, oleh itu kami menyoroti terminator rho bebas (sekitar 2/3) dan terminator bergantung rho (sekitar 1/3):

:herb: Untuk penghenti rho bebas, kami dapati struktur jepit rambut yang kaya dengan pasangan asas GC, diikuti oleh urutan poli-U kira-kira 6 nukleotida yang membolehkan pemisahan hibrid DNA-RNA lebih mudah. Bagi penghala yang bergantung kepada rho, kami dapati struktur jepit rambut yang lebih pendek yang tidak kaya dengan pasangan asas GC dan yang tidak diikuti oleh urutan poli-U. Oleh itu, terdapat keperluan untuk faktor rho yang mempunyai pertalian untuk RNA kekurangan sintesis, melintasi dari 5 'hingga 3' sehingga RNA polimerase dijumpai. Faktor rho bergantung kepada ATP, hidrolisisnya akan memungkinkan pemisahan kompleks.

:five: Pematangan transkrip primer

:herb: Transkrip utama sesuai dengan RNA yang belum matang yang memerlukan pemprosesan dalam bentuk pemisahan atau pengubahsuaian asas. Pematangan ini tidak wajib. Selepas pematangan, RNA matang diperolehi. Kita dapat mengambil beberapa contoh seperti pematangan transkrip primer yang memberikan rRNA (transkrip primer 45S) atau tRNA oleh ribonucleases, atau pematangan transkrip primer yang mengekod mRNA. Secara amnya, terdapat sedikit pengubahsuaian untuk mRNA; banyak mRNA diterjemahkan ke dalam protein semasa mereka masih ditranskrip (Amaran: tidak ada inti di prokariota).

:herb: Kod transkrip utama sama ada untuk produk, kita bercakap mengenai RNA monokistronik atau beberapa produk, kita kemudian akan membincangkan RNA polikistronik (rujuk permulaan kursus, umum).

:dna: Dari RNA ke protein: terjemahan :dna:

:small_red_triangle_down: Di dalam sel, terjemahan berlaku pada tahap ribosom: organel yang terdiri daripada ribosom RNA (rRNA) dan protein. Ribosom terdiri daripada dua subunit yang berbeza melihat gambar 15 a dan b, subunit besar dan subunit kecil, yang dapat dilihat di bawah mikroskop elektron.

:small_red_triangle_down: Pelaku lain dalam terjemahan adalah RNA pemindahan (tRNA melihat Gambar 7) yang membawa asid amino dan RNA utusan (mRNA) itu sendiri yang urutannya dapat dipotong menjadi kodon dari kodon permulaan terjemahan AUG.

:small_red_triangle_down: Dalam eukariota, ribosom bebas di sitoplasma atau dihubungkan dengan retikulum endoplasma (ini disebut retikulum endoplasma agranular) atau ke membran nuklear dan terjemahan berlaku di sitoplasma.

:small_red_triangle_down: Dalam prokariota, transkripsi dan terjemahan adalah serentak sedangkan pada eukariota terjemahan berlaku di sitoplasma dari mRNA matang.

:small_red_triangle_down: RNA utusan yang dihasilkan dalam nukleus masuk ke sitoplasma untuk diterjemahkan di sana: ini adalah sintesis protein.

:dna: Tahap Terjemahan:dna:

1. Permulaan: Ribosom, organel sitoplasma kecil ("bengkel pemasangan protein") mula membaca gen yang urutannya disalin ke messenger RNA. Ia mengenali tempat pada molekul yang disebut kodon pemula. Setiap ribosom terdiri dari dua subunit: subunit kecil membawa laman membaca RNA messenger dan subunit besar mempunyai laman pemangkin. Oleh itu, ribosom bertindak seperti enzim yang dicirikan oleh tapak aktif. Ia memangkinkan polimerisasi asid amino protein yang sedang terbentuk.

2. Pemanjangan: Perpindahan relatif ribosom dan RNA utusan disertai dengan pemanjangan progresif rantai polipeptida; untuk setiap triplet nukleotida RNA utusan sepadan dengan asid amino tepat yang dimasukkan ke dalam rantai polipeptida yang terbentuk. Korespondensi antara kembar nukleotida RNA messenger dan asid amino dilakukan mengikut prinsip kod genetik. Sokongan untuk setiap 20 asid amino dilakukan melalui RNA t (transfer RNA) bahagian tertentu yang terpaku pada setiap kodon. ikatan peptida membolehkan penyambungan setiap asid amino baru (disediakan oleh pemindahan RNA) ke asid amino terakhir rantai yang dilanjutkan. Asid amino baru yang tiba pada gilirannya menjadi yang terakhir.

3. Penamatan: Ribosom tiba di salah satu daripada tiga kodon "berhenti" atau "tidak masuk akal", kodon yang tidak sepadan dengan asid amino. Pemisahan antara RNA utusan dan rantai polipeptida yang ditamatkan kemudian berlaku.

:dna: Pelakon terjemahan:dna:

Pelaku terjemahan adalah messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), ribosom, asid amino, amino-acyl tRNA synthetases, Mg 2+, GTP dan ATP.

1) Ribosom

Ribosom terdiri dari RNA ribosom (rRNA) dan protein dan disusun dalam bentuk dua subunit dalam prokariota atau eukariota ( lihat juga bab umum ). Ukuran mereka ditentukan dalam unit Svedberg.

  • Ribosom prokariotik (70S) terdiri daripada subunit 30S kecil dan subunit besar 50S.
    • Subunit 30S terdiri daripada 16S rRNA (1541 nukleotida) dan 21 protein.
    • Subunit 50S terdiri daripada 23S (2904 nukleotida) dan 5S (120 nukleotida) rRNA serta 32 protein.
    • Ribosom eukariotik (80S) terdiri daripada subunit 40S kecil dan subunit 60S besar.
    • Subunit 40S terdiri daripada rRNA 18S dan 33 protein.
    • Subunit 60S terdiri daripada 28S, 5.8S dan 5S rRNA serta 49 protein.

Topografi skematik ribosom bakteria:

Ribosom bakteria mempunyai laman web tertentu:

  • Tapak A: (= Laman Amino-Asid atau Penerima) pengikatan asid amino.
  • Tapak P: (= Laman Peptida atau Penderma) mengikat Met-Met.
  • Tapak E: (= Keluar laman) keluar RNA pemindahan.
  • Laman EF-G: hadir di peringkat sub-unit besar.
  • Laman EF-Tu: hadir di peringkat sub-unit kecil.

Perhatian dalam eukariota asid amino pertama adalah metionin dan bukan f-Met yang terdapat di prokariota.

Rantai ribosom pada mRNA membentuk polysome , memungkinkan untuk meningkatkan kecekapan terjemahan. Jarak minimum antara dua ribosom adalah 100 nukleotida.

Pada tahap ribosom yang berkaitan dengan retikulum endoplasma, protein yang menjalani sintesis memasuki vesikel retikulum tepat selepas laman E ( rujuk kursus biologi sel ).

2) tRNA

a) Struktur tRNA dan tRNA penerima-iso:

tRNA mempunyai struktur sekunder berbentuk semanggi 3 daun dan struktur tersier berbentuk L terbalik. Semasa mekanisme terjemahan, terdapat pasangan antiparallel antara mRNA dan tRNA: pengecaman kodon-antikodon pada tahap gelung antikodon.

Terdapat fleksibiliti dalam pasangan asas pada kedudukan 3 kodon dan pada kedudukan 1 antikodon, fleksibiliti ini disebut goyangan .

Catatan: Saya adalah asas purin yang boleh dipasangkan dengan U, C dan A tetapi bukan G.

TRNA juga mempunyai lengan asam amino yang memperbaikinya dalam 3 '(CCA) pada ribosa, ia adalah mengenai ikatan kovalen: ikatan ester yang kaya dengan tenaga. Oleh itu, asid amino tidak akan bebas di ribosom tetapi dikaitkan dengan tRNA masing-masing. Terdapat 40 hingga 60 tRNA berbeza setiap sel, jadi terdapat beberapa tRNA berbeza untuk asid amino, ini disebut tRNA penerima-iso . (Penulisan: tARN leu 1)

b) Memuatkan asid amino ke tRNA:

Pembentukan kompleks amino-acyl-tRNA ( aa-tRNA ) memerlukan asid amino - amino-acyl-tRNA-synthetase khusus , yang dengan itu mesti mengenali semua bentuk kodon asid amino ini. Pemuatan tRNA yang betul adalah elemen penting dalam kesetiaan terjemahan.

Asid amino (aa) pertama kali diaktifkan dan pengaktifan ini memerlukan tenaga dalam bentuk ATP untuk membolehkan pembentukan aa-AMP (ikatan anhidrida campuran).

Ikatan yang terbentuk antara tRNA dan asid amino adalah ikatan kovalen dari jenis karboksi-ester. Amino-acyl-tRNA-synthetase berjumlah 20 dalam sel, kerana terdapat banyak asid amino yang diambil kira dalam terjemahan. Asid amino yang kompleks dapat bergabung dengan rantai.

:dna: Kekhususan terjemahan eukariotik :dna:

:diamond_shape_with_a_dot_inside: Ribosom berukuran berbeza dan terdiri daripada RNA ribosom yang berbeza walaupun struktur dan aktiviti umum dapat dibandingkan.

:diamond_shape_with_a_dot_inside: Kodon pemula juga AUG dan biasanya AUG pertama hadir di mRNA. Triplet ATG dapat dijumpai yang akan memberikan kodon AUG pada DNA akal pada tahap urutan Kozak (GCC GCC (A / G) CC ATG G).

:diamond_shape_with_a_dot_inside: Seperti yang dinyatakan sebelumnya, dalam eukariota asid amino pertama adalah metionin dan bukan f-Met yang terdapat di prokariota. Metionin selalunya akan dikeluarkan sebaik sahaja sintesis rantai peptida.

:diamond_shape_with_a_dot_inside: Faktor permulaan adalah jenis eIF (untuk faktor permulaan eukariotik ), dari eIF1 hingga eIF6.

:diamond_shape_with_a_dot_inside: Faktor pemanjangan juga dari jenis EF (EF1α, EF1β dan EF2).

:diamond_shape_with_a_dot_inside: Faktor penamatan adalah jenis eRF (untuk Eukariotik Melepaskan Faktor ).

:dna: Kesimpulannya:dna:

Ekspresi maklumat genetik yang terdapat dalam DNA merangkumi dua peringkat di dalam sel:

  • transkripsi yang membawa kepada pengeluaran satu siri salinan singkat gen, RNA utusan;
  • terjemahan yang terdiri daripada penyahkodan maklumat yang terkandung dalam RNA utusan dalam bentuk kumpulan asid amino. Ribosom, organel globular yang terdiri dari dua subunit, adalah "bengkel pemasangan" protein.

Proses di mana sel membuat protein disebut sintesis protein. Ia sebenarnya terdiri daripada dua proses: transkripsi dan terjemahan. Transkripsi berlaku di nukleus. Ia menggunakan DNA sebagai templat untuk membuat molekul RNA. RNA kemudian meninggalkan nukleus dan menuju ke ribosom di sitoplasma, di mana terjemahan berlaku. Terjemahan membaca kod genetik dalam mRNA dan membuat protein.

Transkripsi adalah bahagian pertama dari dogma pusat biologi molekul: DNA → RNA. Ia adalah pemindahan arahan genetik dalam DNA ke RNA messenger (mRNA). Semasa transkripsi, helai mRNA dibuat yang melengkapi helai DNA. Rajah 1 menunjukkan bagaimana ini berlaku.

Transkripsi menggunakan urutan asas dalam helai DNA untuk membuat helai pelengkap mRNA. Kembar tiga adalah kumpulan tiga asas nukleotida berturut-turut dalam DNA. Kod adalah kumpulan asas pelengkap dalam mRNA.

Anda juga boleh menonton video yang lebih terperinci mengenai transkripsi.

Langkah-langkah Transkripsi

Langkah-langkah transkripsi: permulaan, pemanjangan, penamatan

Permulaan adalah permulaan transkripsi. Ia berlaku apabila enzim RNA polimerase mengikat ke kawasan gen yang disebut promoter. Ini memberi isyarat kepada DNA untuk berehat sehingga enzim dapat '' membaca '' asas dalam salah satu helai DNA. Enzim kini siap membuat helai mRNA dengan urutan asas pelengkap.

Pemanjangan adalah penambahan nukleotida ke helai mRNA. RNA polimerase membaca helai DNA yang belum dilancarkan dan membina molekul mRNA, menggunakan pasangan asas pelengkap. Terdapat masa yang singkat semasa proses ini apabila RNA yang baru terbentuk terikat dengan DNA yang belum dilancarkan. Semasa proses ini, adenin (A) dalam DNA mengikat uracil (U) dalam RNA.

Penamatan adalah akhir transkripsi, dan berlaku apabila RNA polimerase melintasi urutan berhenti (penamatan) dalam gen. Helai mRNA lengkap, dan terlepas dari DNA.

Video ini memberikan ulasan mengenai langkah-langkah ini. Anda boleh berhenti menonton video pada jam 5:35. (Selepas titik ini, ia membincangkan terjemahan, yang akan kita bincangkan pada hasil berikutnya.) Kita beralih sekarang ke transkripsi dalam eukariota, proses yang jauh lebih kompleks daripada pada prokariota.

Dalam eukariota, transkripsi dan terjemahan berlaku di petak selular yang berlainan: transkripsi berlaku di nukleus terikat membran, sedangkan terjemahan berlaku di luar nukleus di sitoplasma. Dalam prokariota, kedua-dua proses digabungkan rapat (Rajah 28.15). Sesungguhnya, terjemahan mRNA bakteria bermula semasa transkrip masih disintesis.

Pemisahan spasial dan temporal transkripsi dan terjemahan membolehkan eukariota mengatur ekspresi gen dengan cara yang lebih rumit, menyumbang kepada kekayaan bentuk dan fungsi eukariotik. Transkripsi dan Terjemahan. Kedua proses ini digabungkan erat dalam prokariota, sedangkan mereka terpisah secara spasial dan temporal dalam eukariota. (A) Dalam prokariota, transkrip utama berfungsi sebagai mRNA dan digunakan dengan segera sebagai templat (lebih banyak ...)

Perbezaan utama kedua antara prokariota dan eukariota adalah tahap pemprosesan RNA. Walaupun kedua-dua prokariota dan eukariota mengubah tRNA dan rRNA, eukariota memproses RNA yang baru ditakdirkan untuk menjadi mRNA.

Transkrip primer (molekul pra-mRNA), produk tindakan polimerase RNA, memperoleh penutup pada hujung 5 and dan ekor poli (A) di hujung 3 their mereka. Yang paling penting, hampir semua prekursor mRNA pada eukariota yang lebih tinggi disambungkan (Bahagian 5.6.1). Intron dikeluarkan dengan tepat dari transkrip primer, dan ekson bergabung untuk membentuk mRNA dewasa dengan mesej berterusan.

Sebilangan mRNA hanya sepersepuluh dari ukuran pendahulunya, yang boleh mencapai 30 kb atau lebih. Pola penyambungan dapat diatur dalam proses pengembangan untuk menghasilkan variasi pada tema, seperti bentuk molekul antibodi yang terikat dan membran. Penyambungan alternatif memperbesar repertoar protein dalam eukariota dan merupakan gambaran jelas mengapa proteom lebih kompleks daripada genom.

Dalam prokariota, RNA disintesis oleh satu jenis polimerase. Sebaliknya, inti eukariota mengandungi tiga jenis polimerase RNA yang berbeza dalam kekhususan templat, lokasi di nukleus, dan kerentanan terhadap perencat (Jadual 28.2).

All these polymerases are large proteins, containing from 8 to 14 subunits and having a total molecular mass greater than 500 kd. RNA polymerase I is located in nucleoli, where it transcribes the tandem array of genes for 18S, 5.8S, and 28S ribosomal RNA (Section 29.3.1). The other ribosomal RNA molecule (5S rRNA, Section 29.3.1) and all the transfer RNA molecules (Section 29.1.2) are synthesized by RNA polymerase III, which is located in the nucleoplasm rather than in nucleoli.

RNA polymerase II, which also is located in the nucleoplasm, synthesizes the precursors of messenger RNA as well as several small RNA molecules, such as those of the splicing apparatus (Section 28.3.5). Although all eukaryotic RNA polymerases are homologous to one another and to prokaryotic RNA polymerase, RNA polymerase II contains a unique carboxyl-terminal domain on the 220-kd subunit; this domain is unusual because it contains multiple repeats of an YSPTSPS consensus sequence.

The activities of RNA polymerase II are regulated by phosphorylation on the serine and threonine residues of the carboxyl-terminal domain. Another major distinction among the polymerases lies in their responses to the toxin α-amanitin, a cyclic octapeptide that contains several modified amino acids.

α-Amanitin is produced by the poisonous mushroom Amanita phalloides, which is also called the death cup or the destroying angel (Figure 28.16). More than a hundred deaths result worldwide each year from the ingestion of poisonous mushrooms. α-Amanitin binds very tightly (Kd = 10 nM) to RNA polymerase II and thereby blocks the elongation phase of RNA synthesis.

Higher concentrations of α-amanitin (1 μM) inhibit polymerase III, whereas polymerase I am insensitive to this toxin. This pattern of sensitivity is highly conserved throughout the animal and plant kingdoms. Eukaryotic genes, like their prokaryotic counterparts, require promoters for transcription initiation. Each of the three types of polymerase has distinct promoters. RNA polymerase I transcribes from a single type of promoter, present only in rRNA genes, that encompasses the initiation site. In some genes, RNA polymerase III responds to promoters located in the normal, upstream position; in other genes, it responds to promoters imbedded in the genes, downstream of the initiation site.

Promoters for RNA polymerase II can be simple or complex (Section 28.2.3). As is the case for prokaryotes, promoters are always on the same molecule of DNA as the gene they regulate. Consequently, promoters are referred to as cis-acting elements.

However, promoters are not the only types of cis-acting DNA sequences. Eukaryotes and their viruses also contain enhancers. These DNA sequences, although not promoters themselves, can enormously increase the effectiveness of promoters. Interestingly, the positions of enhancers relative to promoters are not fixed; they can vary substantially. Enhancers play key roles in regulating gene expression in a specific tissue or developmental stage (Section 31.2.4).

The DNA sequences of cis-acting elements are binding sites for proteins called transcription factors. Such a protein is sometimes called a trans-acting factor because it may be encoded by a gene on a DNA molecule other than that containing the gene being regulated. The binding of a transcription factor to its cognate DNA sequence enables the RNA polymerase to locate the proper initiation site. We will continue our investigation of transcription by examining these cis- and trans-acting elements in turn.

Promoters for RNA polymerase II, like those for bacterial polymerases, are located on the 5′ side of the start site for transcription. The results of mutagenesis experiments, footprinting studies, and comparisons of many higher eukaryotic genes have demonstrated the importance of several upstream regions. For most genes transcribed by RNA polymerase II, the most important cis-acting element is called the TATA box on the basis of its consensus sequence (Figure 28.17).

The TATA box is usually centered between positions -30 and -100. Note that the eukaryotic TATA box closely resembles the prokaryotic - 10 sequence (TATAAT) but is farther from the start site. The mutation of a single base in the TATA box markedly impairs promoter activity. Thus, the precise sequence, not just a high content of AT pairs, is essential.

The TATA box is necessary but not sufficient for strong promoter activity. Additional elements are located between -40 and -150. Many promoters contain a CAAT box, and some contain a GC box (Figure 28.18). Constitutive genes (genes that are continuously expressed rather than regulated) tend to have GC boxes in their promoters.

The positions of these upstream sequences vary from one promoter to another, in contrast with the quite constant location of the -35 region in prokaryotes. Another difference is that the CAAT box and the GC box can be effective when present on the template (antisense) strand, unlike the -35 region, which must be present on the coding (sense) strand.

These differences between prokaryotes and eukaryotes reflect fundamentally different mechanisms for the recognition of cis-acting elements. The -10 and -35 sequences in prokaryotic promoters correspond to binding sites for RNA polymerase and its associated σ factor. In contrast, the TATA, CAAT, and GC boxes and other cis-acting elements in eukaryotic promoters are recognized by proteins other than RNA polymerase itself.

Cis-acting elements constitute only part of the puzzle of eukaryotic gene expression. Transcription factors that bind to these elements also are required. For example, RNA polymerase II is guided to the start site by a set of transcription factors known collectively as TFII (TF stands for transcription factor, and II refers to RNA polymerase II).

Individual TFII factors are called TFIIA, TFIIB, and so on. Initiation begins with the binding of TFIID to the TATA box (Figure 28.19). The key initial event is the recognition of the TATA box by the TATA-box-binding protein (TBP), a 30-kd component of the 700-kd TFIID complex.

TBP binds 105 times as tightly to the TATA box as to noncognate sequences; the dissociation constant of the specific complex is approximately 1 nM. TBP is a saddle-shaped protein consisting of two similar domains (Section 7.3.3; Figure 28.20). The TATA box of DNA binds to the concave surface of TBP. This binding induces large conformational changes in the bound DNA. The double helix is substantially unwound to widen its minor groove, enabling it to make extensive contact with the antiparallel β strands on the concave side of TBP.

Hydrophobic interactions are prominent at this interface. Four phenylalanine residues, for example, are intercalated between base pairs of the TATA box. The flexibility of AT-rich sequences is generally exploited here in bending the DNA. Immediately outside the TATA box, classical B-DNA resumes. This complex is distinctly asymmetric. The asymmetry is crucial for specifying a unique start site and ensuring that transcription proceeds unidirectionally.

TBP bound to the TATA box is the heart of the initiation complex. The surface of the TBP saddle provides docking sites for the binding of other components. Additional transcription factors assemble on this nucleus in a defined sequence.

TFIIA is recruited, followed by TFIIB and then TFIIF—an ATP-dependent helicase that initially separates the DNA duplex for the polymerase. Finally, RNA polymerase II and then TFIIE join the other factors to form a complex called the basal transcription apparatus. Sometime in the formation of this complex, the carboxyl-terminal domain of the polymerase is phosphorylated on the serine and threonine residues, a process required for successful initiation.

The importance of the carboxyl-terminal domain is highlighted by the finding that yeast containing mutant polymerase II with fewer than 10 repeats is not viable. Most of the factors are released before the polymerase leaves the promoter and can then participate in another round of initiation.