Διαφορά μεταξύ προτύπου και σκέλους κωδικοποίησης

Κύρια διαφορά – Πρότυπο έναντι Σκέλος κωδικοποίησης

Το πρότυπο και η κωδικοποιητική αλυσίδα είναι οι δύο όροι που περιγράφουν τους δύο κλώνους στο δίκλωνο DNA. Κατά τη μεταγραφή, ένας από τους δύο κλώνους στο δίκλωνο DNA χρησιμεύει ως κλώνος μήτρας. Το σκέλος του προτύπου εκτείνεται σε κατεύθυνση 3' έως 5'. Ο άλλος κλώνος στο δίκλωνο DNA, που εκτείνεται από την κατεύθυνση 5' έως 3' είναι γνωστός ως κωδικοποιητικός κλώνος. Ο κλώνος του εκμαγείου είναι υπεύθυνος για την αλληλουχία αμινοξέων στη σύνθεση της πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Η κύρια διαφορά μεταξύ του προτύπου και του κωδικοποιητικού κλώνου είναι αυτός ο κλώνος προτύπου χρησιμεύει μόνο ως πρότυπο για μεταγραφή, ενώ ο κωδικοποιητικός κλώνος περιέχει την ίδια ακριβώς αλληλουχία νουκλεοτιδίων στο mRNA εκτός από τη θυμίνη .

Αυτό το άρθρο εξετάζει,

1. Τι είναι το Template Strand
     – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Δομή
2. Τι είναι το Coding Strand
     – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Δομή
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Template και Coding Strand

Τι είναι το Template Strand

Ο κλώνος του προτύπου είναι ο κλώνος που χρησιμεύει ως πρότυπο για τη σύνθεση mRNA κατά τη μεταγραφή. Συνήθως, η RNA πολυμεράση, η οποία είναι το ένζυμο που εμπλέκεται στη μεταγραφή των γονιδίων σε mRNA, προσθέτει νουκλεοτίδια στην κατεύθυνση 5' προς 3' στον αναπτυσσόμενο κλώνο του mRNA. Επομένως, ο κλώνος του εκμαγείου θα πρέπει να κατευθύνεται από το 3' στο 5' προκειμένου να προστεθούν συμπληρωματικά νουκλεοτίδια στον αναπτυσσόμενο κλώνο mRNA στην κατεύθυνση 5' προς 3'. Ως εκ τούτου, ο κλώνος DNA, ο οποίος αποτελείται από κατευθυντικότητα 3' έως 5' στο δίκλωνο DNA, μπορεί να χρησιμεύσει ως κλώνος μήτρας στη μεταγραφή. Αυτό σημαίνει ότι ο κλώνος μήτρας είναι ο κλώνος DNA στο δίκλωνο DNA που είναι υπεύθυνος για την αλληλουχία αμινοξέων της συντιθέμενης πολυνουκλεοτιδικής αλυσίδας. Ο άλλος κλώνος DNA στο δίκλωνο DNA ονομάζεται μη-πρότυπο. Ο κλώνος του προτύπου ονομάζεται επίσης αντιπληροφοριακός κλώνος ή θετικός κλώνος.

Ο κλώνος του προτύπου αποτελείται από μια αλληλουχία αντικωδικονίων που είναι οι τριπλέτες νουκλεοτιδίων που βρίσκονται στα tRNA μεμονωμένα. Το αντι-κωδικόνιο είναι συμπληρωματικό με τα κωδικόνια στο μη-πρότυπο ή στον κωδικοποιητικό κλώνο. Το mRNA που συντίθεται είναι προσωρινά συνδεδεμένο με τον κλώνο του εκμαγείου σχηματίζοντας δεσμούς υδρογόνου με τα συμπληρωματικά νουκλεοτίδια στον κλώνο του εκμαγείου. Η RNA πολυμεράση προσθέτει ουρακίλη ως το συμπληρωματικό νουκλεοτίδιο στον κλώνο mRNA για την αδενίνη στον κλώνο του εκμαγείου αντί για τη θυμίνη. Το σκέλος του προτύπου στη μεταγραφή φαίνεται στο σχήμα 1 .

Εικόνα 1:Σκέλος προτύπου

Τι είναι η δέσμη κωδικοποίησης

Ο κλώνος DNA που χρησιμεύει ως κλώνος χωρίς πρότυπο κατά τη μεταγραφή αναφέρεται ως κωδικοποιητικός κλώνος. Η μεταγραφή επιμηκύνεται στην κατεύθυνση 5' προς 3' με την προσθήκη συμπληρωματικών νουκλεοτιδίων στον κλώνο mRNA. Το σκέλος κωδικοποίησης εκτείνεται επίσης από την κατεύθυνση 5' έως 3'. Ως εκ τούτου, το σκέλος κωδικοποίησης δεν είναι ικανό να χρησιμεύσει ως πρότυπο κατά τη διάρκεια της μεταγραφής. Ο κωδικοποιητικός κλώνος περιέχει κωδικόνια, τα οποία είναι οι τριπλέτες νουκλεοτιδίων που προσδιορίζουν ένα μοναδικό αμινοξύ στην πολυπεπτιδική αλυσίδα. Αυτά τα κωδικόνια δημιουργούν συλλογικά τον γενετικό κώδικα, ο οποίος είναι ένα παγκόσμιο χαρακτηριστικό σχεδόν σε όλες τις ζωντανές μορφές στη γη. Το σκέλος κωδικοποίησης κατά τη διάρκεια της μεταγραφής φαίνεται στο σχήμα 2 .

Εικόνα 2:Σκέλος κωδικοποίησης στη μεταγραφή

Ο κωδικοποιητικός κλώνος περιέχει την ίδια νουκλεοτιδική αλληλουχία του πρωτεύοντος μεταγράφου του mRNA. Ως εκ τούτου, βιοπληροφορικά εργαλεία όπως το GLIMMER και το GeneMark, τα οποία εμπλέκονται στην εύρεση γονιδίων σε μια συγκεκριμένη αλληλουχία DNA, ανάλογα με την κωδικοποιητική αλληλουχία, προκειμένου να προβλεφθούν γονίδια στη συγκεκριμένη αλληλουχία DNA. Εφόσον ο κωδικοποιητικός κλώνος περιέχει παρόμοιες αλληλουχίες με το mRNA, οι μοναδικές αλληλουχίες στο κωδικόνιο έναρξης που μοιάζει με mRNA, το κωδικόνιο λήξης και το ανοιχτό πλαίσιο ανάγνωσης μπορούν να βρεθούν στην κωδικοποιητική αλληλουχία. Αυτά τα χαρακτηριστικά, μαζί με τις αλληλουχίες του προαγωγέα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν από εργαλεία βιοπληροφορικής για την πρόβλεψη γονιδίων με Ab initio μέθοδος.

Διαφορά μεταξύ προτύπου και σκέλους κωδικοποίησης

Ονόματα

Σύνολο προτύπου: Ο κλώνος προτύπου είναι επίσης γνωστός ως αντιπληροφοριακός κλώνος, μη κωδικοποιητικός ή αρνητικός κλώνος.

Σύνολο κωδικοποίησης: Το σκέλος κωδικοποίησης είναι επίσης γνωστό ως σκέλος αίσθησης, μη-πρότυπο ή θετικό σκέλος.

Κατεύθυνση

Σύνολο προτύπου: Το σκέλος του προτύπου κατευθύνεται προς την κατεύθυνση 5' προς 3'.

Σύνολο κωδικοποίησης: Το σκέλος κωδικοποίησης κατευθύνεται προς την κατεύθυνση 3' προς 5'.

Μεταγραφή

Σύνολο προτύπου: Ο κλώνος του προτύπου μεταγράφεται σε mRNA.

Σύνολο κωδικοποίησης: Ο κωδικοποιητικός κλώνος δεν μεταγράφεται σε mRNA.

Αγγελιοφόρος RNA

Σύνολο προτύπου: Ο κλώνος προτύπου περιέχει τη συμπληρωματική νουκλεοτιδική αλληλουχία ως mRNA.

Σύνολο κωδικοποίησης: Η κωδικεύουσα αλυσίδα περιέχει την ίδια νουκλεοτιδική αλληλουχία με το mRNA, εκτός από τη θυμίνη.

Κωδόνιο/Αντικωδόνιο

Σύνολο προτύπου: Η αλυσίδα προτύπου περιέχει αντικωδικόνια.

Σύνολο κωδικοποίησης: Η αλυσίδα κωδικοποίησης περιέχει τα κωδικόνια.

Δεσμός υδρογόνου

Σύνολο προτύπου: Σχηματίζονται δεσμοί υδρογόνου μεταξύ του κλώνου του προτύπου και του mRNA που συντίθεται, προσωρινά κατά τη διάρκεια της μεταγραφής.

Σύνολο κωδικοποίησης: Δεν σχηματίζονται δεσμοί υδρογόνου μεταξύ του κωδικοποιητικού κλώνου και του mRNA που συντίθεται κατά τη διάρκεια της μεταγραφής.

Μεταφορά RNA

Σύνολο προτύπου: Ο κλώνος προτύπου περιέχει την ίδια αλληλουχία νουκλεοτιδίων με το tRNA.

Σύνολο κωδικοποίησης: Ο κωδικοποιητικός κλώνος περιέχει τη συμπληρωματική νουκλεοτιδική αλληλουχία ως το tRNA.

Συμπέρασμα

Το δίκλωνο μόριο DNA αποτελείται από δύο κλώνους DNA, οι οποίοι ονομάζονται κλώνος προτύπου και κλώνος κωδικοποίησης. Ο κλώνος του εκμαγείου χρησιμεύει ως το εκμαγείο DNA για μεταγραφή, το οποίο είναι το πρώτο βήμα της γονιδιακής έκφρασης. Η RNA πολυμεράση προσθέτει συμπληρωματικά νουκλεοτίδια στα νουκλεοτίδια που κωδικοποιούνται στον κλώνο του εκμαγείου προκειμένου να σχηματιστεί το πρωτεύον μεταγράφημα RNA. Η προσθήκη νουκλεοτιδίων γίνεται στην κατεύθυνση 5' προς 3'. Ως εκ τούτου, η κατευθυντικότητα του κλώνου του προτύπου πρέπει να είναι 3' έως 5'. Ο κλώνος DNA χωρίς μήτρα, που εκτείνεται στην κατεύθυνση 5' προς 3' αναφέρεται ως ο κωδικοποιητικός κλώνος αφού περιέχει την ίδια αλληλουχία νουκλεοτιδίων στον κλώνο mRNA. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ του προτύπου και του κωδικοποιητικού κλώνου είναι η ικανότητά τους να μεταγράφονται από RNA πολυμεράσες.