Belangrijk verschil - Transcriptie versus omgekeerde transcriptie
Transcriptie en vertaling zijn twee belangrijke processen die betrokken zijn bij genexpressie. Er kunnen twee verschillende soorten transcriptie zijn, afhankelijk van de functie en het gebruikte enzym. Ze zijn transcriptie en reverse transcriptie. Bij transcriptie wordt een mRNA-molecuul gevormd met behulp van een DNA-matrijs en het gebruikte enzym is RNA-polymerase. Omgekeerde transcriptie, meestal gebruikt door retrovirussen, omvat de vorming van een complementaire DNA-streng (cDNA) met behulp van een RNA-matrijs. Het enzym dat bij de reverse transcriptie wordt gebruikt, is reverse transcriptase. Dit is het belangrijkste verschil tussen transcriptie en reverse transcriptie.
Wat is transcriptie?
Transcriptie wordt beschouwd als de eerste stap van genexpressie. Dit proces is betrokken bij het maken van een mRNA-molecuul door de DNA-sequentie van een gen te kopiëren. Het eindresultaat van genexpressie is het maken van een functioneel molecuul - een eiwit. Bij eukaryoten ondergaan de transcripten, voordat het vertaalproces begint, verschillende verwerkingsstappen. Het belangrijkste enzym dat bij transcriptie wordt gebruikt, is RNA-polymerase. Het maakt gebruik van een sjabloon van enkelstrengs DNA om een complementaire mRNA-streng te synthetiseren. RNA-polymerase functioneert in de richting van 5' naar 3' en voegt nieuwe nucleotiden toe aan het 3'-uiteinde.
Figuur 01: Transcriptie
Transcriptie is een proces van 03 stappen: initiatie, verlenging en beëindiging. Eukaryote transcriptie is iets gevorderd dan prokaryote transcriptie. Tijdens de initiatiestap van prokaryotische transcriptie bindt RNA-polymerase aan een speciaal gebied van het gen, een DNA-sequentie die bekend staat als de promotor. RNA-polymerase vergemakkelijkt vervolgens de scheiding van de dubbelstrengige structuur in twee enkele strengen, wat een enkelstrengs sjabloon voor transcriptie oplevert. Tijdens de verlenging leest RNA-polymerase de sequentie van het enkelstrengige DNA (sjabloonstreng), waarbij nucleotiden worden toegevoegd volgens complementaire basenparing. Dit proces vindt plaats van het 5'- tot het 3'-uiteinde. Het transcript zal dezelfde genetische informatie bevatten die vergelijkbaar is met de coderende DNA-streng, met een enkele uitzondering, de aanwezigheid van de base uracil in plaats van thymine. Een terminatorsequentie die in het gen aanwezig is, zal het proces beëindigen. Het transcript zal van RNA-polymerase worden verwijderd en direct als mRNA werken. Eukaryotische transcriptie bevat enkele verschillende stappen zodra het primaire transcript pre-mRNA is gevormd. Een 5'-cap en een 'poly A'-staart worden toegevoegd aan de pre-mRNA-streng. Het pre-mRNA ondergaat ook een proces dat bekend staat als splicing en dat de niet-coderende regio's (introns) elimineert en de coderende regio's (exons) behoudt die uiteindelijk zullen coderen voor een functioneel eiwit.
Wat is omgekeerde transcriptie?
Reverse transcriptie is een proces waarbij de synthese van een complementair DNA (cDNA) plaatsvindt vanuit een RNA-sjabloon. Dit komt meestal voor bij retrovirussen, maar ook bij sommige niet-retrovirussen zoals het hepatitis B-virus. Reverse transcriptie wordt vergemakkelijkt door de aanwezigheid van RNA-afhankelijk DNA-polymerase, beter bekend als reverse transcriptase. Reverse transcriptase van retrovirussen bestaat uit drie opeenvolgende biochemische activiteiten: RNA-afhankelijke DNA-polymerase-activiteit, ribonuclease H-activiteit en DNA-afhankelijke DNA-polymerase-activiteit. De drie opeenvolgende processen worden door retrovirussen gebruikt bij de omzetting van enkelstrengs RNA in een dubbelstrengs cDNA. Dit dubbelstrengs cDNA zou in het gastheergenoom kunnen worden ingebouwd, wat op lange termijn effecten zal veroorzaken. Net als bij andere typen DNA-polymerasen, is reverse transcriptase afhankelijk van sjablonen en primers. De ribonuclease H-activiteit van reverse transcriptase zal de afbraak van de RNA-streng vergemakkelijken zodra de eerste DNA-streng is gesynthetiseerd. Vervolgens gebruikt het enzym de gesynthetiseerde streng als een sjabloon om een nieuwe streng te vormen die het dubbelstrengs DNA-molecuul vormt. Aangezien reverse transcriptase geen 3’ tot 5’ exonucleolytische activiteit heeft, is het reverse transcriptieproces foutgevoelig.
Figuur 02: Omgekeerde transcriptie
Wat zijn de overeenkomsten tussen transcriptie en omgekeerde transcriptie?
- Beide zijn betrokken bij het proces van genexpressie dat resulteert in de productie van een functioneel genproduct.
- Beide processen worden door enzymen gemedieerd.
- Beide processen vinden plaats in de kern van eukaryoten en in het cytoplasma van prokaryoten.
Wat is het verschil tussen transcriptie en omgekeerde transcriptie?
Transcriptie versus omgekeerde transcriptie |
|
| Transcriptie is het proces waarbij de informatie in een DNA-streng wordt gekopieerd naar een nieuw molecuul boodschapper-RNA (mRNA). | Reverse transcriptie is het proces dat cDNA synthetiseert van een RNA-sjabloon in retrovirussen. |
| Betrokken enzymen | |
| RNA-polymerase is betrokken bij transcriptie. | Reverse transcriptase is betrokken bij reverse transcriptie. |
| Eindproduct | |
| Het eindproduct van transcriptie is mRNA. | Eindproduct van reverse transcriptie is complementair DNA. |
| Functie | |
| De functie van transcriptie is het synthetiseren van mRNA dat moet worden vertaald in eiwitten. | De functie van reverse transcriptie is het synthetiseren van complementair DNA; dit proces wordt in vivo gebruikt om de coderende sequenties van DNA te identificeren en om cDNA-bibliotheken te maken. |
Samenvatting – Transcriptie versus omgekeerde transcriptie
Transcriptie en reverse transcriptie zijn twee processen die genexpressie vergemakkelijken. Transcriptie is de eerste fase van genexpressie. Tijdens transcriptie wordt een mRNA-molecuul gevormd met behulp van een DNA-sjabloon. Het enzym dat bij deze synthese betrokken is, is RNA-polymerase. Omgekeerde transcriptie is een proces dat vaker door retrovirussen wordt gebruikt. Tijdens dit proces wordt een cDNA-molecuul gevormd met behulp van een RNA-sjabloon. Retrovirussen gebruiken dit mechanisme om hun genen in het gastheergenoom op te nemen. Omgekeerde transcriptase zijn enzymen die bij dit proces worden gebruikt. Dit is het verschil tussen transcriptie en reverse transcriptie.
Download PDF-versie van transcriptie versus omgekeerde transcriptie
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienotities. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen transcriptie en omgekeerde transcriptie
