Principal diferença - transcrição vs tradução

A transcrição e a tradução estão ambas envolvidas no processo de expressão do gene necessário para o funcionamento da célula. A transcrição é a cópia de genes do genoma em pedaços de RNA. Tradução é a decodificação do mRNA em proteínas. A transcrição do DNA em RNA e a tradução do RNA em proteínas são consideradas o dogma central da biologia molecular. A principal diferença entre transcrição e tradução é que a transcrição envolve a produção de RNA a partir do DNA, enquanto a tradução envolve a síntese de proteínas por meio da decodificação do mRNA.

Este artigo analisa,

1. O que é transcrição - Definição, Processo, Características 2. O que é tradução - Definição, Processo, Características 3. Qual é a diferença entre Nucleolus e Nucleus

O que é transcrição

A transcrição é a primeira etapa do processo de expressão gênica. Um gene é copiado em um pedaço de RNA com o auxílio da enzima RNA polimerase. Este pedaço de RNA é chamado de transcrição primária. É complementar e antiparalelo à sequência de DNA da qual foi copiado. A transcrição pode produzir vários tipos de RNAs: RNA mensageiro (mRNA), RNA de transferência (tRNA), RNA ribossomal (rRNA) e RNA não codificador, como microRNA (miRNA). Os genes codificados para proteínas produzem mRNAs. Os mRNAs consistem em regiões não traduzidas chamadas 5 ′ UTR e 3 ′ UTR para a regulação da síntese de proteínas. Outros tipos de RNA são considerados como auxiliares na síntese, regulação e processamento de proteínas.

Em vírus, o mRNA é sintetizado a partir de seu genoma de RNA. Seu genoma consiste em RNA de fita simples de sentido negativo. Durante a replicação do RNA, um RNA de fita simples de sentido positivo, que pode ser utilizado na tradução recentemente, é produzido. Alguns vírus como o HIV transcrevem genomas de RNA em DNA com a ajuda da enzima transcriptase reversa. Assim, a síntese de DNA complementar a partir de RNA é referida como transcrição reversa.

Na transcrição procariótica e eucariótica, a fita antisense é transcrita no mRNA na direção 5 'para 3'. Isso exclui a formação de fragmentos de Okazaki como na replicação do DNA. Além disso, a RNA polimerase não precisa de primers de RNA para o início da transcrição. O processo de transcrição ocorre em quatro etapas: iniciação, escape do promotor, alongamento e término. A transcrição é iniciada pela ligação da RNA polimerase ao promotor, com o auxílio de proteínas associadas chamadas fatores de transcrição. Seis fatores de transcrição que estão associados à RNA polimerase II podem ser identificados em eucariotos: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF e TFIIH. A iniciação da transcrição é regulada por ativadores e repressores.

Após a formação do complexo de iniciação da transcrição, alguns nucleotídeos são adicionados e a RNA polimerase escapa do promotor. Em seguida, o complexo de alongamento da transcrição é formado. A RNA polimerase atravessa a fita de DNA antisense e adiciona nucleotídeos complementares ao molde para produzir a nova fita de RNA. Os precursores de nucleotídeos usados ​​são adenina, uracila, citosina e guanina. A transcrição primária é clivada do modelo no término do processo. Em eucariotos, a clivagem é seguida por modificações pós-transcricionais, como poliadenilação, capeamento da extremidade 5 'e splicing de íntrons. Um diagrama simples que ilustra a transcrição e o processamento é mostrado na figura 1.

Figura 1: Transcrição e processamento de RNA

Os antibióticos funcionam como inibidores da transcrição. Portanto, eles podem ser usados ​​para curar infecções bacterianas e fúngicas em humanos. A rifampicina e a 8-hidroxiquinolina são dois antibióticos que inibem a transcrição em bactérias e fungos, respectivamente. Por outro lado, a transcrição pode ser medida por RT-PCR, DNA microarrays, hibridização in situ, Northern blot e RNA-seq como técnicas de biologia molecular.

O que é tradução

A tradução é a segunda etapa do processo de expressão gênica. Os mRNAs, produzidos por transcrição, são traduzidos em proteínas no citoplasma pelos ribossomos. Durante a tradução, o mRNA é decodificado pelos ribossomos para produzir uma cadeia de aminoácidos ou uma cadeia polipeptídica. Sequências complementares de tRNA anticódon, carregando um aminoácido específico, ligam-se ao mRNA. Este tipo de tRNAs é denominado aminoacil tRNAs. A ligação é facilitada pelos ribossomos. Os aminoácidos transportados pelo tRNA da cadeia polipeptídica pela formação de ligações peptídicas entre dois aminoácidos. Esta cadeia de aminoácidos sofre modificações pós-tradução e, em seguida, dobra-se na estrutura 3-D, a fim de se tornar uma proteína ativa.

A tradução ocorre em três etapas: iniciação, alongamento e término. A fim de iniciar a tradução, os ribossomos são montados em torno do mRNA alvo. O primeiro tRNA adicionado é o tRNA portador de metionina que corresponde ao códon de início, AUG, na extremidade 5 'do mRNA. Um códon é uma sequência de três nucleotídeos no mRNA, que codificam um aminoácido específico. Depois que o primeiro tRNA é anexado ao códon de início, o tRNA correspondente ao segundo códon é anexado ao mRNA. Em seguida, o ribossomo se transloca para o segundo tRNA. O primeiro e o segundo aminoácidos, que são transportados pelo tRNA, formam uma ligação peptídica entre eles. Da mesma forma, a decodificação prossegue à medida que o ribossomo é translocado na direção 5 'para 3' no mRNA. O aminoácido é adicionado ao C-teminus da cadeia polipeptídica. Portanto, a tradução é considerada como direcionada por amino-carboxila. Quando o ribossomo atinge o códon de parada (UAG, UAA, UGA), ele libera a cadeia polipeptídica. Um diagrama simples de tradução é mostrado na figura 2.

Figura 2: Tradução do mRNA do ribossomo

Os procariotos contêm pequenos ribossomos chamados ribossomos 70S, enquanto os ribossomos eucarióticos são comparativamente grandes e são chamados de ribossomos 80S. Um ribossomo é composto de duas subunidades que são chamadas de subunidade grande e subunidade pequena. Em eucariotos, uma pequena subunidade do ribossomo 80S se liga à extremidade 5 'do mRNA. Mas, em procariotos, uma pequena subunidade do ribossomo 70S se liga às sequências de Shine-Dalgarno no mRNA. Uma sequência de Shine-Dalgarno marca o início de cada sequência de codificação do operon procariótico.

Numerosos antibióticos capazes de inibir a tradução são cloranfenicol, tetraciclina, anisomicina, cicloheximida, estreptomicina, etc. A tradução pode ser medida por métodos de espectrometria, ensaios bioquímicos e métodos baseados em anticorpos, como ELISA e Western blot.

Diferença entre transcrição e tradução

Propósito

Transcrição: A síntese de cópias de RNA das instruções genéticas escritas no genoma é o objetivo principal.

Tradução: O objetivo principal é a síntese de proteínas de RNA que são copiadas de genes.

Modelo

Transcrição: O modelo são os genes do genoma.

Tradução: O modelo é o mRNA.

Localização

Transcrição: Isso ocorre no núcleo.

Tradução: Isso ocorre no citoplasma.

Enzimas

Transcrição: RNA polimerase são as enzimas.

Tradução: Ribossomos são enzimas.

Iniciação

Transcrição: A ligação da RNA polimerase ao promotor do gene inicia a formação do complexo de iniciação da transcrição. A RNA polimerase é dirigida pelo promotor ao local de iniciação da transcrição.

Tradução: A metionina de ligação que transporta tRNA para o códon de iniciação AUG inicia a tradução.

Precursores

Transcrição: As quatro bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina e uracila são os precursores.

Tradução: Os 20 diferentes aminoácidos transportados por tRNAs são os precursores.

Alongamento

Transcrição: A RNA polimerase se alonga da direção 5 ′ para 3 ′.

Tradução: A entrada de aminoacil tRNA liga-se ao códon no local A. O novo aminoácido se liga à cadeia crescente. O ribossomo se move para a próxima posição do códon da direção 5 ′ para 3 ′.

Tipo de formulários de títulos

Transcrição: Uma ligação fosfodiéster entre dois nucleotídeos pode ser observada.

Tradução: Uma ligação peptídica entre dois aminoácidos pode ser observada.

Terminação

Transcrição: A transcrição é liberada, a enzima se desprende e o DNA retrocede.

Tradução: O ribossomo se desfaz ao encontrar um dos três códons de parada e a cadeia polipeptídica é destacada.

produtos

Transcrição: Várias formas funcionais de RNA são produzidas na transcrição: mRNA, tRNA, rRNA e RNA não codificador.

Tradução: As proteínas são os produtos.

Processamento de Produto

Transcrição: Ocorrem modificações pós-transcricionais, como a adição de 5 ′ cap, a cauda 3 ′ poli A e o splicing de íntrons ocorrem.

Tradução: Ocorrem numerosas modificações pós-tradução, como a formação de pontes dissulfeto, fosporilação, farnesilação, etc.

Inibição por Antibióticos

Transcrição: Eles são inibidos pela rifampicina e 8-hidroxiquinolina.

Tradução: Eles são inibidos por tetraciclina, cloranfenicol, estreptomicina, eritromicina, anisomicina, ciclohexamida, etc.

Localização

Transcrição: Eles estão localizados no citoplasma dos procariotos e no núcleo dos eucariotos.

Tradução: Eles estão localizados no citoplasma de procariotos e ribossomos de eucariotos no retículo endoplasmático.

Conclusão

A transcrição e a tradução são chamadas coletivamente de expressão gênica. Durante a transcrição, os nucleotídeos são utilizados para produzir uma nova fita de RNA pela RNA polimerase e outras proteínas associadas. Por outro lado, os aminoácidos são utilizados para produzir uma cadeia polipeptídica na tradução. Em eucariotos, a transcrição e a tradução adicionam modificações em seus produtos finais que são referidos como modificações pós-transcricionais e pós-tradução, respectivamente. As modificações pós-transcricionais envolvem a adição de 5 ′ cap, 3 ′ poly A e splicing de íntrons. Durante as modificações pós-traducionais, a maturação da proteína é adquirida através da fosforilação, formação das pontes dissulfeto e reações semelhantes à carboxilação. Portanto, a principal diferença entre transcrição e tradução está em seu papel no processo de expressão gênica.

Referência: 1. “Transcrição (biologia)”. Wikipedia, a enciclopédia livre, 2017. Acessado em 26 de fevereiro de 2017 2. “Translation (biology)”. Wikipedia, the free encyclopedia, 2017. Acessado em 26 de fevereiro de 2017 3. Clancy, S. e Brown, W. “Tradução: DNA to mRNA to Protein”. Nature Education, 2008. 1 (1): 10. Acessado em 26 de fevereiro de 2017 4. “Stages of translation”. KHANACEDAMY. 2017. Acessado em 26 de fevereiro de 2017

Cortesia de imagem: 1. “Processo de transcrição (13080846733)” Por Genomics Education Program - Processo de transcrição (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia 2. “Ribosome mRNA translation en” Por LadyofHats - Trabalho próprio (domínio público) via Commons Wikimedia