Διαφορά μεταξύ μονοκιστρονικού και πολυκιστρονικού mRNA

Η κύρια διαφορά μεταξύ μονοκιστρονικού και πολυκιστρονικού mRNA είναι ότι τομονοκιστρονικό mRNA παράγει μια μοναδική πρωτεΐνη ενώ το πολυκιστρονικό mRNA παράγει αρκετές πρωτεΐνες που σχετίζονται λειτουργικά. Επιπλέον, οι ευκαρυώτες έχουν μονοκιστρονικό mRNA ενώ οι προκαρυώτες έχουν πολυκιστρονικό mRNA.

Το μονοκιστρονικό και το πολυκιστρονικό mRNA είναι δύο τύποι μορίων mRNA, τα οποία μπορούν να αποκωδικοποιηθούν σε πολυπεπτιδικές αλληλουχίες. Τα περισσότερα mRNA είναι μονοκιστρονικά ενώ λιγότερα είναι πολυκιστρονικά.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το Monocistronic mRNA
     – Ορισμός, Δομή, Μετάφραση
2. Τι είναι το Πολυκιστρονικό mRNA
     – Ορισμός, Δομή, Μετάφραση
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ μονοκιστρονικού και πολυκιστρονικού mRNA
     – Περίγραμμα κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μονοκιστρονικού και πολυκιστρονικού mRNA
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

Cistron, Monocistronic mRNA, Operon, Polycistronic mRNA, Post-Transcriptional Modifications

Τι είναι το Monocistronic mRNA

Το μονοκιστρονικό mRNA αναφέρεται σε ευκαρυωτικό mRNA που αποτελείται από ένα μόνο σιστρόνιο. Επομένως, μπορεί να παράγει μία μόνο πρωτεΐνη. Οι εκκολαπτόμενες μεταγραφές των γονιδίων ονομάζονται προ-mRNA. Το προ-mRNA και άλλα πυρηνικά RNA ονομάζονται συλλογικά ετερογενές πυρηνικό RNA (hnRNA). Συνδέονται με πρωτεΐνες για να σχηματίσουν ετερογενή πυρηνική ριβονουκλεοπρωτεΐνη (hnRNP) μέσα στον πυρήνα. Ορισμένα hnRNA υφίστανται μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις προκειμένου να γίνουν ώριμο RNA, το οποίο ταξιδεύει στο κυτταρόπλασμα για μετάφραση.

Εικόνα 1:Μονοκιστρονικό και πολυκιστρονικό mRNA

Η προσθήκη του καπακιού 5' είναι το αρχικό στάδιο των μετα-μεταγραφικών τροποποιήσεων. Καταλύεται από ένα διμερές ένζυμο κάλυψης που σχετίζεται με το CTD (φωσφορυλιωμένο καρβοξυλ-τερματικό πεδίο ουράς) της RNA πολυμεράσης II. Μια άλλη μετα-μεταγραφική τροποποίηση είναι η 3' πολυαδενυλίωση , το οποίο προσθέτει ομοιοπολικά ένα τμήμα πολυαδενυλυλίου στο 3' άκρο. Η ουρά Poly-A προάγει την εξαγωγή του μορίου mRNA στο κυτταρόπλασμα ενώ το προστατεύει από την αποικοδόμηση. μάτισμα RNA είναι το άλλο γεγονός στις μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις. Κατά τη διάρκεια αυτής, τα εσώνια αφαιρούνται και τα εξόνια ματίζονται μεταξύ τους.

Τι είναι το Polycistronic mRNA

Το πολυκιστρονικό mRNA αναφέρεται σε προκαρυωτικό mRNA που αποτελείται από δύο ή περισσότερα σιστρόνια. Το mRNA που παράγεται από τους χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια είναι επίσης πολυκιστρονικά. Στα προκαρυωτικά, λειτουργικά σχετιζόμενα γονίδια συναρμολογούνται σε ομάδες με τέτοιο τρόπο ώστε όλες οι πρωτεΐνες να μπορούν να μεταγραφούν ταυτόχρονα όταν χρειάζεται. Λακ Το οπερόν είναι ένα τέτοιο διάσημο οπερόνιο. lacZ , lacY και lacA είναι τα τρία γονίδια στο Lac οπερόνιο, το οποίο κωδικοποιεί τα ένζυμα βήτα-γαλακτοσιδάση, βήτα-γαλακτοσιδική περμεάση και βήτα-γαλακτοσίδη τρανσακετυλάση αντίστοιχα. Όλα τα ένζυμα εμπλέκονται στο μεταβολισμό της λακτόζης.

Εικόνα 2:Lac Οπερόν

Ένα οπερόνιο που παράγει πολυκιστρονικό mRNA αποτελείται από έναν οδηγό και μια ακολουθία τρέιλερ. Η αλληλουχία οδηγός είναι το πρώτο γονίδιο που ακολουθείται από μια ενδοσιστρονική περιοχή και η αλληλουχία του δεύτερου γονιδίου. Η ακολουθία τρέιλερ είναι το τελευταίο γονίδιο. Η μεταγραφή του οπερονίου ρυθμίζεται από έναν μόνο υποκινητή. Ωστόσο, κάθε σιστρόνιο πλαισιώνεται από θέση έναρξης μεταγραφής και θέση τερματισμού μεταγραφής.

Similarities Between Monocistronic and Polycistronic mRNA

• Το μονοκιστρονικό και το πολυκιστρονικό mRNA είναι δύο τύποι mRNA που μπορούν να μεταφραστούν σε πρωτεΐνες.
• Μη μεταφρασμένες περιοχές πλαισιώνουν την περιοχή κωδικοποίησης πρωτεΐνης και στα δύο mRNA.
• Και τα δύο μεταγράφονται κάτω από έναν μόνο υποκινητή.

Διαφορά μεταξύ μονοκιστρονικού και πολυκιστρονικού mRNA

Ορισμός

Το μονοκιστρονικό mRNA αναφέρεται σε mRNA με ένα μόνο σιστρόνιο ενώ το πολυκιστρονικό mRNA αναφέρεται σε mRNA με δύο ή περισσότερα σιστρόνια.

Βρέθηκε στο

Το μονοκιστρονικό mRNA εμφανίζεται στους ευκαρυώτες ενώ το πολυκιστρονικό mRNA στους προκαρυώτες.

Μεταγραφή από

Η μεταγραφή ενός γονιδίου παράγει μονοκιστρονικό mRNA ενώ η μεταγραφή ενός οπερονίου παράγει ένα πολυκιστρονικό mRNA.

Ποσό

Τα περισσότερα mRNA είναι μονοκιστρονικά ενώ λιγότερα είναι πολυκιστρονικά.

Ανοίξτε τα πλαίσια ανάγνωσης

Το μονοκιστρονικό mRNA αποτελείται από ένα ενιαίο ανοιχτό πλαίσιο ανάγνωσης ενώ το πολυκιστρονικό mRNA από πολλά ανοιχτά πλαίσια ανάγνωσης.

Ιστότοπος έναρξης μετάφρασης/Ιστότοπος τερματισμού μετάφρασης

Το μονοσιστρονικό mRNA έχει μια ενιαία τοποθεσία έναρξης μετάφρασης/τόπο τερματισμού μετάφρασης ενώ το πολυσιστρονικό mRNA έχει πολλές τοποθεσίες έναρξης μετάφρασης/τοποθεσίες τερματισμού μετάφρασης.

Αριθμός πρωτεϊνών

Το μονοκιστρονικό mRNA μπορεί να παράγει μία μόνο πρωτεΐνη ενώ το πολυκιστρονικό mRNA μπορεί να παράγει πολλές πρωτεΐνες.

Σχέση

Το μονοκιστρονικό mRNA δεν σχετίζεται μεταξύ τους, ενώ το πολυκιστρονικό mRNA σχετίζεται λειτουργικά καθώς παράγεται από τη μεταγραφή ενός οπερονίου.

Τροποποιήσεις μετά τη μεταγραφή

Το μονοκιστρονικό mRNA υφίσταται μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις, ενώ το πολυκιστρονικό mRNA δεν υφίσταται μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις.

Συμπέρασμα

Το μονοκιστρονικό mRNA αποτελείται από ένα σιστρόνιο ενώ το πολυκιστρονικό mRNA αποτελείται από περισσότερα από δύο σιστρόνια. Τα περισσότερα ευκαρυωτικά γονίδια παράγουν μονοκιστρονικό mRNA ενώ τα προκαρυωτικά οπερόνια παράγουν πολυκιστρονικό mRNA. Η κύρια διαφορά μεταξύ μονοκιστρονικού και πολυκιστρονικού mRNA είναι ο αριθμός των σιστρονίων στο mRNA.

Αναφορά:

1. Lodish, Harvey. «Επεξεργασία ευκαρυωτικού MRNA». Advances in Pediatrics., U.S. National Library of Medicine, 1 Ιανουαρίου 1970, Διαθέσιμο εδώ
2. "Μεταγραφή:Προϊόντα μεταγραφής." Phillip E. McClean — Plant Sciences – NDSU Agriculture and Extension, Διαθέσιμο εδώ

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Lac operon1" (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia