Het belangrijkste verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie is dat de prokaryote transcriptie plaatsvindt in het cytoplasma, terwijl de eukaryote transcriptie plaatsvindt in de kern.
In een cel draagt DNA van generatie op generatie informatie over die de activiteiten van een cel controleert. Bovendien is DNA verantwoordelijk voor het synthetiseren van alle eiwitten die zowel een functionele als een structurele rol spelen in een cel. Door dergelijke eiwitten te synthetiseren, controleert DNA daarom de activiteiten van een cel. Een gen dat de genetische informatie bevat om een eiwit te produceren, moet tot expressie worden gebracht om het betreffende eiwit te synthetiseren. Genexpressie vindt plaats via twee hoofdstappen, namelijk transcriptie en translatie. Daarom is transcriptie de eerste stap van genexpressie. Daarna volgt de vertaling. Tijdens de transcriptie transformeert de genetische informatie op DNA in een drieletterige genetische codesequentie in het mRNA. Tijdens de translatie wordt het mRNA omgezet in een keten van polypeptiden.
Wat is prokaryotische transcriptie?
Prokaryote transcriptie vindt plaats in het cytoplasma. Het gebeurt ook altijd in combinatie met vertaling. Transcriptie in de prokaryotische cel heeft vier stadia: binding, initiatie, verlenging en beëindiging. RNA-polymerase is het enzym dat de synthese van de mRNA-streng katalyseert. Binding van RNA-polymerase aan de promotorsequentie is de eerste stap in transcriptie. In een bacteriële cel bestaat slechts één soort RNA-polymerase dat alle klassen RNA synthetiseert: mRNA, tRNA en rRNA. RNA-polymerase gevonden in Escherichia coli (E coli) bestaat uit twee α-subeenheden en twee β-subeenheden en een sigmafactor.
Figuur 01: Prokaryote transcriptie
Wanneer deze sigmafactor bindt aan de DNA-promotorsequentie, wat resulteert in het afwikkelen van de dubbele DNA-helix, vindt initiatie plaats. Met behulp van een van de DNA-strengen als sjabloon, synthetiseert RNA-polymerase de RNA-streng die langs de DNA-streng beweegt en de helix in de 5'- naar 3'-richting afwikkelt. Daarom groeit deze RNA-streng tijdens de verlengingsstap van 5' naar 3' en vormt een korte hybride met de DNA-streng. Zodra de terminatiesequentie samenkomt, houdt de verlenging van de mRNA-sequentie op. In prokaryoten zijn er twee soorten beëindiging; factorafhankelijke beëindiging en intrinsieke beëindiging. Factorafhankelijke beëindiging heeft Rho-factor nodig en intrinsieke beëindiging vindt plaats wanneer de sjabloon een korte GC-rijke sequentie bevat nabij het 3'-uiteinde na verschillende uracil-basen.
Wat is eukaryote transcriptie?
Eukaryote transcriptie vindt plaats in de kern. Net als bij prokaryotische transcriptie, vindt eukaryote transcriptie ook plaats via vier stappen, namelijk binding, initiatie, verlenging en beëindiging. De eukaryote transcriptie is echter complexer dan de prokaryote transcriptie.
In een eukaryote cel zijn drie verschillende soorten RNA-polymerasen aanwezig; ze zijn namelijk RNA pol I, II en III en ze verschillen van hun locatie en soorten RNA die ze synthetiseren. RNA-polymerase bindt zich met behulp van transcriptiefactoren aan het DNA in het promotorgebied. Wanneer de DNA-helix zich afwikkelt tot enkele strengen, katalyseert RNA-polymerase de synthese van de mRNA-sequentie van de matrijsstreng. Deze RNA-streng groeit van 5' naar 3' en vormt een korte hybride met de DNA-streng, en dat wordt elongatie genoemd. De verlenging wordt gestopt met de transcriptie van een speciale sequentie die een terminatiesignaal wordt genoemd. Beëindiging wordt gecontroleerd door een verscheidenheid aan signalen die variëren met het betrokken enzym.
Figuur 02: Eukaryote transcriptie
Bovendien is de initiële RNA-sequentie die het resultaat is van de transcriptie een premature RNA-sequentie. Het bevat ongewenste sequenties. Daarom vinden er, voorafgaand aan translatie, enkele modificaties plaats om rijp mRNA te produceren. Deze modificaties omvatten RNA-splitsing, 5'-capping, 3'-adenylatie, enz. Zodra de modificaties plaatsvinden, reist de mRNA-sequentie naar het cytoplasma. Anders dan bij prokaryoten vindt eukaryote transcriptie niet gelijktijdig met de translatie plaats.
Wat zijn de overeenkomsten tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie?
- Zowel prokaryote als eukaryote transcriptie volgen hetzelfde mechanisme.
- Ook hebben beide vergelijkbare stappen.
- Aan het einde van beide processen wordt een mRNA geproduceerd.
- Bovendien katalyseert RNA-polymerase beide transcriptieprocessen.
- Bovendien gebruiken beide processen een DNA-template om een mRNA-sequentie te produceren.
Wat is het verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie?
Prokaryote transcriptie vindt plaats in het cytoplasma. Aan de andere kant vindt eukaryote transcriptie plaats in de kern. Dit is het belangrijkste verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie. Bovendien produceert prokaryotische transcriptie polycistronisch mRNA, terwijl eukaryote transcriptie monocistronisch mRNA produceert. Het is dus ook een verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie. Nog een verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie is dat de prokaryotische transcriptie één type RNA-polymerase omvat, terwijl eukaryote transcriptie drie soorten RNA-polymerasen omvat.
Bovendien is een ander verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie dat de transcriptie en translatie gekoppeld zijn in prokaryoten, terwijl ze niet gekoppeld zijn in eukaryoten. Bovendien vinden in prokaryoten geen post-transcriptionele modificaties plaats, terwijl in eukaryoten post-transcriptionele modificatie plaatsvindt. Het is dus ook een verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie.
Hieronder infographic over het verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie geeft meer informatie over de verschillen.
Samenvatting – Prokaryotische versus eukaryote transcriptie
Transcriptie is de eerste stap van genexpressie, gevolgd door vertaling. Hoewel het transcriptiemechanisme hetzelfde is in prokaryoten en eukaryoten, zijn er verschillende verschillen tussen hen. Het belangrijkste verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie is dat de prokaryotische transcriptie plaatsvindt in het cytoplasma, terwijl de eukaryote transcriptie plaatsvindt in de kern. Bovendien omvat prokaryotische transcriptie slechts één RNA-polymerase, terwijl eukaryote transcriptie drie soorten RNA-polymerasen omvat. Bovendien is de mRNA-sequentie van prokaryoten polycistronisch, terwijl in eukaryoten de mRNA-sequentie monocistronisch is. Niet alleen dat in eukaryoten post-transcriptionele modificaties optreden, terwijl ze in prokaryoten niet voorkomen. Dit is de samenvatting van het verschil tussen prokaryotische en eukaryote transcriptie.
