הבדל מפתח – תמלול לעומת תעתיק הפוך
תעתוק ותרגום הם שני תהליכים עיקריים המעורבים בביטוי גנים. יכולים להיות שני סוגים שונים של שעתוק בהתאם לתפקוד ולאנזים בשימוש. הם תעתיק ותעתיק הפוך. בתעתיק, מולקולת mRNA נוצרת באמצעות תבנית DNA והאנזים המשמש הוא RNA פולימראז. שעתוק הפוך, המשמש בעיקר נגיפי רטרו, כרוך ביצירת גדיל DNA משלים (cDNA) באמצעות תבנית RNA. האנזים המשמש בשעתוק הפוך הוא תעתיק הפוך. זהו ההבדל העיקרי בין תמלול לתעתוק הפוך.
מהו תמלול?
תעתוק נחשב לשלב הראשון של ביטוי גנים. תהליך זה מעורב ביצירת מולקולת mRNA על ידי העתקת רצף ה-DNA של גן. התוצאה הסופית של ביטוי גנים היא יצירת מולקולה פונקציונלית - חלבון. באוקריוטים, לפני תחילת תהליך התרגום, התמלילים יעברו שלבי עיבוד שונים. האנזים המרכזי בשימוש בתעתיק הוא RNA פולימראז. הוא משתמש בתבנית של DNA חד-גדילי כדי לסנתז גדיל mRNA משלים. RNA פולימראז מתפקד בכיוון 5' עד 3', ומוסיף נוקלאוטידים חדשים לקצה 3'.
איור 01: תמלול
תמלול הוא תהליך של 03 שלבים: התחלה, התארכות וסיום.שעתוק אאוקריוטי מתקדם מעט משעתוק פרוקריוטי. במהלך שלב ההתחלה של שעתוק פרוקריוטי, RNA פולימראז נקשר לאזור מיוחד של הגן, רצף של DNA הידוע כפרומוטור. לאחר מכן RNA פולימראז מקל על ההפרדה של המבנה הדו-גדילי לשני גדילים בודדים, מה שמספק תבנית גדיל בודד לתעתוק. במהלך התארכות, RNA פולימראז קרא את הרצף של ה-DNA הגדיל הבודד (גדיל תבנית), תוך הוספת נוקלאוטידים לפי זיווג בסיסים משלים. תהליך זה מתרחש מקצה 5' עד 3'. התעתיק יחזיק את אותו מידע גנטי הדומה לגדיל המקודד של ה-DNA למעט חריג יחיד, הנוכחות של האורציל הבסיסי במקום תימין. רצף קטלני הקיים בגן יסיים את התהליך. התעתיק יוסר מ-RNA פולימראז ויפעל ישירות כ-mRNA. שעתוק אאוקריוטי מכיל כמה שלבים שונים ברגע שנוצר התמליל הראשוני לפני ה-mRNA.כובע 5' וזנב 'פולי A' מתווספים לגדיל הקדם mRNA. הפרה-mRNA עובר גם תהליך המכונה שחבור שמבטל את האזורים הלא-מקודדים (אינטרונים) ושומר על אזורי המקודדים (אקסונים) אשר יקודדו לבסוף לחלבון פונקציונלי.
מהו תעתיק הפוך?
תעתוק הפוך הוא תהליך שבו סינתזה של DNA משלים (cDNA) מתרחשת מתבנית RNA. זה מתרחש בדרך כלל ברטרו-וירוסים, אך גם בחלק לא-רטרו-וירוסים כגון וירוס הפטיטיס B. שעתוק הפוך מוקל על ידי נוכחות של DNA פולימראז תלוי RNA, המכונה בדרך כלל תעתיק הפוך. תמלול הפוך של רטרו-וירוס מורכב משלוש פעילויות ביוכימיות עוקבות: פעילות DNA פולימראז תלוית RNA, פעילות ריבונוקלאז H ופעילות DNA פולימראז תלוית DNA. שלושת התהליכים הרציפים מנוצלים על ידי רטרו-וירוסים בהמרה של RNA חד-גדילי ל-cDNA דו-גדילי.ניתן לשלב cDNA דו-גדילי זה בגנום המארח שיגרום להשפעות ארוכות טווח. בדומה לסוגים אחרים של פולימראזות DNA, תעתיק הפוך תלוי בתבניות ובפריימרים. פעילות ribonuclease H של transcriptase הפוכה תקל על הפירוק של גדיל ה-RNA ברגע שגדיל ה-DNA הראשון מסונתז. לאחר מכן האנזים משתמש בגדיל המסונתז כתבנית ליצירת גדיל חדש היוצר את מולקולת ה-DNA הכפול. מכיוון שלתמלול הפוך אין פעילות אקסונוקליאוליטית של 3' עד 5', תהליך שעתוק הפוך מועד לשגיאות.
איור 02: תמלול הפוך
מהם הדמיון בין תמלול לתמלול הפוך?
- שניהם מעורבים בתהליך של ביטוי גנים שמביא לייצור של תוצר גן פונקציונלי.
- שני התהליכים הם בתיווך אנזים.
- שני התהליכים מתרחשים בגרעין של איקריוטים ובציטופלזמה של פרוקריוטים.
מה ההבדל בין תמלול לתמלול הפוך?
תמלול לעומת תעתיק הפוך |
|
| תעתוק הוא התהליך שבו המידע בגדיל DNA מועתק למולקולה חדשה של RNA שליח (mRNA). | תעתוק הפוך הוא התהליך שמסנתז cDNA מתבנית RNA ברטרו-וירוסים. |
| אנזימים מעורבים | |
| RNA פולימראז מעורב בתעתוק. | תעתיק הפוך מעורב בתעתיק לאחור. |
| מוצר קצה | |
| התוצר הסופי של שעתוק הוא mRNA. | תוצר סופי של תעתיק לאחור הוא DNA משלים. |
| פונקציה | |
| תפקיד השעתוק הוא לסנתז mRNA לתרגום לחלבונים. | תפקידו של תעתיק הפוך הוא לסנתז DNA משלים; תהליך זה משמש in vivo כדי לזהות את רצפי הקידוד של DNA ולהכנת ספריות cDNA. |
סיכום – תמלול לעומת תעתיק הפוך
תעתוק ותעתוק הפוך הם שני תהליכים המקלים על ביטוי גנים. שעתוק הוא השלב הראשון של ביטוי גנים. במהלך שעתוק נוצרת מולקולת mRNA באמצעות תבנית DNA. האנזים המעורב בסינתזה זו הוא RNA פולימראז.שעתוק הפוך הוא תהליך שבו משתמשים רטרו-וירוסים באופן נפוץ יותר. במהלך תהליך זה נוצרת מולקולת cDNA באמצעות תבנית RNA. רטרו-וירוסים משתמשים במנגנון זה כדי לשלב את הגנים שלהם בגנום המארח. טרנסקריפטאז הפוך הוא אנזימים המשמשים בתהליך זה. זה ההבדל בין תמלול לתעתוק הפוך.
הורד גרסת PDF של תמלול לעומת תעתיק הפוך
ניתן להוריד את גרסת ה-PDF של מאמר זה ולהשתמש בה למטרות לא מקוונות לפי הערות ציטוט. אנא הורד כאן את גרסת ה-PDF ההבדל בין תמלול לתעתוק הפוך
