Zastanów się, jak przebiega inicjacja transkrypcji w przypadku każdej z tych polimeraz oraz jakie są produkty ich aktywności.
Polimeraza prokariotyczna syntetyzuje różne rodzaje RNA (mRNA, rRNA, tRNA) i sama rozpoznaje miejsca wiązania na DNA, podczas gdy polimeraza II występująca u eukariotów syntetyzuje jedynie pre‑mRNA i wymaga obecności czynników transkrypcyjnych.
31
Ćwiczenie 6
RIAihTqyYk4u3
Zwróć uwagę na różnice w powstającym w wyniku transkrypcji mRNA.
Transkrypcja jest bardziej kosztowna energetycznie w komórkach eukariotycznych ponieważ przepisaniu ulegają również introny, czyli fragmenty niekodujące, a ponadto pre‑mRNA powstające w wyniku transkrypcji wymaga dodatkowej obróbki potranskrypcyjnej.
Tekst do ćwiczeń 7 i 8
„Transkrypcja u Eukaryota jest o wiele bardziej złożona niż u Prokaryota. Obecność otoczonego błoną jądra komórkowego warunkuje rozdzielenie transkrypcji i translacji w czasie i przestrzeni, co umożliwia wielostopniową regulację ekspresji genów. Powstały łańcuch jest poddawany dalszym obróbkom – dodaniu kapu na końcu 5’, ogona Poli(A) na końcu 3’ oraz splicingowi. U Prokaryota oba procesy są ze sobą powiązane – translacja rozpoczyna się, gdy transkrypt jest jeszcze syntetyzowany”.
Indeks górny Źródło: Anna Kurcek, Transkrypcja, tekst dostępny na stronie internetowej: www.e‑biotechnologia.pl. Indeks górny koniecŹródło: Anna Kurcek, Transkrypcja, tekst dostępny na stronie internetowej: www.e‑biotechnologia.pl.
31
Ćwiczenie 7
R1CwinSIsKmpH
Zastanów się nad różnicami w lokalizacji DNA w komórkach prokariotycznych i eukariotycznych, przypominając sobie także budowę ich komórek.
Pierwszą różnicą jest lokalizacja transkrypcji – u eukariontów zachodzi ona w jądrze, natomiast u prokariontów w cytozolu, co jest związane z brakiem tego organellum w ich przypadku.
Kolejna różnica to liczba rodzajów polimerazy RNA. Bezjądrowce mają tylko jeden jej rodzaj, natomiast organizmy eukariotyczne aż trzy.
Produkt powstały w wyniku transkrypcji u bakterii może od razu posłużyć jako matryca do tworzenia białka, ponieważ występują u nich geny ciągłe. W przypadku eukariontów aby prawidłowa translacja była możliwa, musi zajść dodatkowo obróbka potranskrypcyjna, co tłumaczy się występowaniem u tych organizmów genów nieciągłych, zawierających sekwencje niekodujące.
W inicjacji transkrypcji u prokariontów bierze udział tylko polimeraza, a u eukariontów niezbędne są dodatkowo czynniki transkrypcyjne.
Terminacja transkrypcji u prokariontów następuje po dotarciu polimerazy RNA do terminatora i polega na uwolnieniu transkryptu i odłączeniu enzymu od DNA, natomiast w przypadku komórek eukariotycznych transkrypcja kończy się na sekwencji terminalnej i poza uwolnieniem mRNA od polimerazy terminacja obejmuje również proces poliadenylacji.
31
Ćwiczenie 8
RNxmeNWx1G0Sd
Zastanów się, jakie rodzaje genów występują u wymienionych organizmów – ciągłe czy nieciągłe?
W przeciwieństwie do bakterii, u eukariontów występują geny nieciągłe, czyli takie, które zawierają zarówno sekwencje kodujące (eksony), jak i niekodujące (introny). Introny nie zawierają informacji o sekwencji aminokwasów, więc muszą być usunięte z pierwotnego transkryptu, aby w procesie translacji powstało białko o prawidłowej sekwencji. Ma to miejsce podczas obróbki potranskrypcyjnej, zwanej procesem dojrzewania.