Pendidikan

Perbedaan Transkripsi dan Translasi

Perbedaan-Transkripsi-dan-Translasi

Perbedaan Utama – Transkripsi vs Translasi. Transkripsi dan translasi keduanya terlibat dalam proses ekspresi gen yang diperlukan untuk fungsi sel. Transkripsi adalah penyalinan gen di genom menjadi potongan RNA. Translasi adalah penguraian mRNA menjadi protein.

Transkripsi DNA ke RNA dan translasi RNA menjadi protein dianggap sebagai dogma inti biologi molekuler. Perbedaan utama antara transkripsi dan translasi adalah bahwa transkripsi melibatkan produksi RNA dari DNA sedangkan translasi melibatkan sintesis protein dengan cara menguraikan mRNA.

Pengertian Transkripsi

Transkripsi adalah langkah pertama dari proses ekspresi gen. Sebuah gen disalin ke dalam potongan RNA dengan bantuan enzim, RNA polimerase. RNA ini disebut transkrip utama. Ini komplementer dan antiparalel ke urutan DNA yang disalin. Transkripsi dapat menghasilkan beberapa jenis RNA: messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), RNA ribosom (rRNA) dan RNA non-coding seperti microRNA (miRNA). Gen-gen yang disandikan untuk protein menghasilkan mRNA. mRNA terdiri dari daerah yang belum diterjemahkan yang disebut 5′ UTR dan 3′ UTR untuk pengaturan sintesis protein. Jenis RNA lainnya dianggap membantu sintesis, pengaturan dan pengolahan protein.

Dalam virus, mRNA disintesis dari genom RNA-nya. Genom mereka terdiri dari RNA beruntai negatif, beruntai tunggal. Selama replikasi RNA, RNA untai positif yang dapat digunakan dalam translasi akhir-akhir ini, diproduksi. Beberapa virus seperti HIV mentranskripsikan genom RNA ke dalam DNA dengan bantuan enzim, reverse transcriptase. Jadi, mensintesis DNA komplementer dari RNA disebut sebagai transkripsi terbalik.

Dalam transkripsi prokariotik dan eukariotik , untai antisense ditranskripsikan ke mRNA dalam arah 5′ hingga 3′. Ini tidak termasuk pembentukan fragmen Okazaki seperti pada replikasi DNA. Selain itu, RNA polimerase tidak membutuhkan primer RNA untuk inisiasi transkripsi. Proses transkripsi terjadi dalam empat langkah: inisiasi, pelarian promotor, elongasi dan terminasi. Transkripsi dimulai oleh pengikatan RNA polimerase ke promotor, dengan bantuan protein terkait yang disebut faktor transkripsi. Enam faktor transkripsi yang terkait dengan RNA polimerase II dapat diidentifikasi pada eukariota: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF dan TFIIH. Inisiasi transkripsi diatur oleh aktivator dan represor.

Setelah pembentukan kompleks inisiasi transkripsi, beberapa nukleotida ditambahkan, dan RNA polimerase lolos dari promotor. Kemudian kompleks transkripsi elongasi terbentuk. RNA polimerase melintasi untaian DNA antisense dan menambahkan nukleotida yang melengkapi template untuk menghasilkan untai RNA baru. Prekursor nukleotida yang digunakan adalah adenin, urasil, sitosin dan guanin. Transkrip utama dibelah dari template dalam penghentian proses. Pada eukariota, belahan diikuti oleh modifikasi pasca-transkripsi seperti polyadenylation, 5′ mengakhiri capping dan splicing keluar dari intron.

Antibiotik bekerja sebagai inhibitor transkripsi. Oleh karena itu, mereka dapat digunakan untuk menyembuhkan infeksi bakteri dan jamur pada manusia. Rifampisin dan 8-Hydroxyquinoline adalah dua antibiotik yang menghambat transkripsi pada bakteri dan jamur masing-masing. Di sisi lain, transkripsi dapat diukur dengan RT-PCR, microarray DNA, hibridisasi in situ, blot utara dan RNA-seq seperti teknik biologi molekuler.

Pengertian Translasi

Translasi adalah langkah kedua dalam proses ekspresi gen. mRNA, dihasilkan oleh transkripsi yang diterjemahkan ke dalam protein di sitoplasma oleh ribosom. Selama translasi, mRNA didekode oleh ribosom untuk menghasilkan rantai asam amino atau rantai polipeptida. Sekuens tRNA antikodon komplementer, membawa asam amino khusus berikatan dengan mRNA. Jenis tRNA ini disebut amino acyl tRNA. Pengikatan difasilitasi oleh ribosom. Asam amino yang dibawa oleh tRNA dari rantai polipeptida dengan pembentukan ikatan peptida antara dua asam amino. Rantai asam amino ini mengalami modifikasi pasca-translasi dan kemudian melipat menjadi struktur 3-D untuk menjadi protein aktif.

Translasi terjadi dalam tiga langkah: inisiasi, pemanjangan dan pengakhiran. Untuk memulai translasi, ribosom berkumpul di sekitar target mRNA. tRNA pertama yang ditambahkan adalah metionin yang membawa tRNA yang cocok dengan kodon start, AUG pada ujung 5 of mRNA. Kodon adalah urutan tiga nukleotida pada mRNA, yang mengkode asam amino tertentu. Setelah tRNA pertama dilekatkan pada kodon start, tRNA yang berhubungan dengan kodon kedua dilekatkan pada mRNA. Kemudian ribosom mentranslokasi ke tRNA kedua. Asam amino pertama dan kedua, yang dibawa oleh tRNA, membentuk ikatan peptida di antara mereka. Demikian juga, hasil penguraian sebagai ribosom ditranslokasi ke 5′ ke 3′ arah pada mRNA. Asam amino ditambahkan ke C-teminus dari rantai polipeptida. Oleh karena itu, translasi dianggap sebagai amino-karboksil yang diarahkan. Ketika ribosom mencapai kodon stop (UAG, UAA, UGA), ia melepaskan rantai polipeptida.

Prokariot mengandung ribosom kecil yang disebut 70S ribosom sedangkan ribosom eukariotik relatif besar dan disebut 80S ribosom. Ribosom terdiri dari dua subunit yang disebut subunit besar dan subunit kecil. Pada eukariota, subunit kecil dari ribosom 80S berikatan dengan 5′ ujung mRNA. Tapi, dalam prokariota, subunit kecil, ribosome 70S berikatan dengan sekuens Shine-Dalgarno di mRNA. Urutan Shine-Dalgarno menandai awal setiap urutan pengkode dari operon prokariotik.

Banyak antibiotik yang mampu menghambat translasi adalah kloramfenikol, tetrasiklin, anisomisin, sikloheksimida, streptomisin, dll. Penerjemahan dapat diukur dengan metode spektrometri, tes biokimia dan metode berbasis antibodi seperti ELISA dan Western blot.

Perbedaan Antara Transkripsi dan Translasi

Tujuan

  • Transkripsi: Sintesis salinan RNA dari instruksi genetik yang ditulis dalam genom adalah tujuan utamanya.
  • Translasi: Tujuan utamanya adalah sintesis protein dari RNA yang disalin dari gen.

Templat

  • Transkripsi: Templat adalah gen dalam genom.
  • Translasi: Templat adalah mRNA.

Lokasi

  • Transkripsi: Ini terjadi di nukleus.
  • Translasi: Ini terjadi di sitoplasma.

Enzim

  • Transkripsi: RNA polimerase adalah enzim.
  • Translasi: Ribosom adalah enzim.

Inisiasi

  • Transkripsi: Mengikat RNA polimerase ke promotor gen memulai pembentukan kompleks inisiasi transkripsi. RNA polimerase diarahkan oleh promotor ke situs inisiasi transkripsi.
  • Translasi: Metionin pengikat yang membawa tRNA ke kodon start AUG memulai penerjemahan.

Prekursor

  • Transkripsi: Empat basa nitrogen: Adenin, guanin, sitosin dan urasil adalah prekursor.
  • Translasi: 20 asam amino yang berbeda yang dibawa oleh tRNA adalah prekursor.

Pemanjangan

  • Transkripsi: RNA polimerase memanjang dari 5 ′ ke 3 ′ arah.
  • Translasi: tRNA aminoasil ikut mengikat kodon di A-site. Asam amino baru mengikat dengan rantai yang tumbuh. Ribosome bergerak ke posisi kodon berikutnya dari 5 ′ ke 3 ′ arah.

Jenis Ikatan

  • Transkripsi: Ikatan fosfodiester antara dua nukleotida dapat diamati.
  • Translasi: Ikatan peptida antara dua asam amino dapat diamati.

Penghentian

  • Transkripsi: Transkrip dilepaskan, enzim melepaskan dan DNA berputar.
  • Translasi: Ribosom menyamar dengan bertemu dengan salah satu dari tiga kodon stop, dan rantai polipeptida dilepas.

Produk

  • Transkripsi: Beberapa bentuk fungsional RNA dihasilkan dalam transkripsi: mRNA, tRNA, rRNA dan RNA non-coding.
  • Translasi: Protein adalah produknya.

Pemrosesan Produk

  • Transkripsi: Modifikasi pasca-transkripsi terjadi seperti penambahan 5 ′ hingga, 3 ′ poly A tail dan splicing keluar dari intron terjadi.
  • Translasi: Banyak modifikasi pasca-translasi seperti pembentukan jembatan disulfida, fosforilasi, farnesylation, dll. Terjadi.

Inhibisi oleh Antibiotik

  • Transkripsi: Mereka dihambat oleh rifampicin dan 8-Hydroxyquinoline.
  • Translasi: Mereka dihambat oleh tetrasiklin, kloramfenikol, streptomisin, eritromisin, anisomisin, sikloheksamid, dll.

Lokalisasi

  • Transkripsi: Mereka dilokalisasi ke dalam inti prokariota ‘sitoplasma dan eukariota’.
  • Translasi: Mereka dilokalkan ke dalam ribosom prokariot ‘sitoplasma dan eukariota’ pada retikulum endoplasma.

Kesimpulan

Transkripsi dan translasi secara kolektif disebut ekspresi gen. Selama transkripsi, nukleotida digunakan untuk menghasilkan untaian RNA baru oleh polimerase RNA dan protein terkait lainnya. Di sisi lain, asam amino digunakan untuk menghasilkan rantai polipeptida dalam translasi. Dalam eukariot, transkripsi dan translasi keduanya menambahkan modifikasi ke dalam produk akhir mereka yang disebut sebagai modifikasi pasca-transkripsi dan pasca-translasi, masing-masing. Modifikasi pasca-transkripsi melibatkan penambahan 5′ hingga, 3′ poly A tail dan splicing dari intron. Selama modifikasi pasca-translasi, pematangan protein diperoleh melalui fosforilasi, pembentukan jembatan disulfida dan reaksi seperti karboksilasi. Oleh karena itu perbedaan utama antara transkripsi dan translasi adalah peran mereka dalam proses ekspresi gen.