転写と翻訳

転写とは、DNAのコードが相補的なRNAコードに変換されるDNAテンプレートからのRNAの合成です。 翻訳とは、mRNAのコードがタンパク質のアミノ酸配列に変換されるmRNAテンプレートからのタンパク質の合成です。

比較表

転写と翻訳の比較チャート
転写 翻訳
目的転写の目的は、細胞が生化学で使用できる個々の遺伝子のRNAコピーを作成することです。翻訳の目的は、何百万もの細胞機能に使用されるタンパク質を合成することです。
定義遺伝子をテンプレートとして使用して、RNAのいくつかの機能的な形態を生成します翻訳とは、mRNAテンプレートからタンパク質を合成することです。 これは、遺伝子発現の2番目のステップです。 組立工場としてrRNAを使用します。 タンパク質を生成するトランスレーターとしてのtRNA。
製品mRNA、tRNA、rRNAおよび非コーディングRNA(microRNAなど)たんぱく質
製品加工5 'キャップが追加され、3'ポリAテールが追加され、イントロンがスプライスされます。リン酸化、SUMO化、ジスルフィド架橋、ファルネシル化など、多くの翻訳後修飾が発生します。
ロケーション細胞質
開始RNAポリメラーゼタンパク質がDNAのプロモーターに結合し、転写開始複合体を形成すると発生します。 プロモーターは、転写開始の正確な場所を指示します。リボソームサブユニット、開始因子、t-RNAがAUG開始コドン付近のmRNAに結合すると発生します。
終了RNA転写産物が放出され、ポリメラーゼがDNAから分離します。 DNAは二重らせんに巻き戻され、このプロセス全体で変更されません。リボソームは、3つの停止コドンの1つに遭遇すると、リボソームを分解してポリペプチドを放出します。
伸長RNAポリメラーゼは5 '-> 3'方向に伸長します入ってくるアミノアシルt-RNAはA部位のコドンに結合し、新しいアミノ酸と成長している鎖の間にペプチド結合が形成されます。 次に、ペプチドは次のアミノ酸の準備のために1つのコドン位置を移動します。 その後、5 'から3'の方向に進みます。
抗生物質転写はリファンピシンと8-ヒドロキシキノリンによって阻害されます。翻訳は、アニソマイシン、シクロヘキシミド、クロラムフェニコール、テトラサイクリン、ストレプトマイシン、エリスロマイシンおよびピューロマイシンによって阻害されます。
ローカリゼーション原核生物の細胞質および真核生物の核に見られる原核生物の細胞質および小胞体上の真核生物のリボソームに見られる

DNAらせん構造

ローカリゼーション

原核生物では、核がないため、細胞質で転写と翻訳の両方が起こります。 真核生物では転写は核で起こり、翻訳は細胞質の粗い小胞膜にあるリボソームで起こります。

要因

転写は、RNAポリメラーゼおよび転写因子と呼ばれる他の関連タンパク質によって行われます。 それは、発生遺伝子の時空間的調節で見られるように誘導可能であるか、またはGapdhのようなハウスキーピング遺伝子の場合で見られるように構成的です。

翻訳は、rRNAとタンパク質で構成されるリボソームと呼ばれるマルチサブユニット構造によって行われます。

開始

転写は、DNAのプロモーター領域に結合するRNAポリメラーゼで開始されます。 転写因子とプロモーターに結合するRNAポリメラーゼは、転写開始複合体を形成します。 プロモーターは、複合体が結合するTATAボックスのようなコア領域で構成されています。 RNAポリメラーゼがDNAを巻き戻すのはこの段階です。

翻訳は開始複合体の形成から始まります。 リボソームサブユニット、3つの開始因子(IF1、IF2、IF3)およびt-RNAを運ぶメチオニンは、AUG開始コドン付近のmRNAに結合します。

伸長

転写中、最初の流産試行後のRNAポリメラーゼはDNAのテンプレート鎖を3 'から5'方向に横断し、5 'から3'方向に相補的なRNA鎖を生成します。 RNAポリメラーゼが進むと、転写されたDNA鎖が巻き戻されて二重らせんを形成します。

翻訳中に、入ってくるアミノアシルt-RNAはA部位のコドン(3ヌクレオチドの配列)に結合し、新しいアミノ酸と成長している鎖の間にペプチド結合が形成されます。 その後、ペプチドは次のアミノ酸の準備をするために1つのコドン位置を移動します。 したがって、プロセスは5 'から3'の方向に進みます。

終了

原核生物の転写終結は、GCリッチヘアピンループが形成されるRho非依存性、またはタンパク質因子RhoがDNA-RNA相互作用を不安定化するRho依存性のいずれかです。 真核生物では、終止配列に遭遇すると、RNA新生転写産物が放出され、ポリアデニル化されます。

翻訳では、リボソームが3つの停止コドンの1つに遭遇すると、リボソームを分解してポリペプチドを放出します。

最終製品

転写の最終産物は、以下のタイプのRNAのいずれかを形成できるRNA転写産物です:mRNA、tRNA、rRNAおよび非コードRNA(microRNAなど)。 通常、原核生物では形成されるmRNAは多シストロン性であり、真核生物では単シストロン性です。

翻訳の最終産物は、折り畳まれ、翻訳後修飾を受けて機能性タンパク質を形成するポリペプチド鎖です。

後処理の変更

真核生物の転写後修飾中に、5 'キャップ、3'ポリテールが追加され、イントロンがスプライスされます。 原核生物では、このプロセスはありません。

リン酸化、SUMO化、ジスルフィド架橋形成、ファルネシル化など、多くの翻訳後修飾が発生します。

抗生物質

転写は、リファンピシン(抗菌性)および8-ヒドロキシキノリン(抗真菌性)によって阻害されます。

翻訳は、アニソマイシン、シクロヘキシミド、クロラムフェニコール、テトラサイクリン、ストレプトマイシン、エリスロマイシンおよびピューロマイシンによって阻害されます。

測定および検出方法

転写、RT-PCR、DNAマイクロアレイ、in-situハイブリダイゼーション、ノーザンブロットでは、RNA-Seqが測定と検出によく使用されます。 翻訳、ウェスタンブロッティング、イムノブロッティング、酵素アッセイ、タンパク質シーケンス、代謝標識、プロテオミクスは測定と検出に使用されます。

クリックの中心的な教義:DNA --->転写---> RNA --->翻訳--->タンパク質

翻訳中に使用される遺伝コード:

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