Sự khác biệt chính - DNA thượng nguồn so với hạ lưu
Điều quan trọng là phải có kiến thức chung về thành phần và cấu trúc của DNA để hiểu được sự khác biệt giữa DNA thượng nguồn và hạ lưu. DNA được cấu tạo bởi các chuỗi polynucleotide. Nucleotide là các khối xây dựng tạo ra chuỗi polynucleotide và mỗi nucleotide được tạo ra từ ba thành phần: đường năm cacbon, bazơ nitơ và nhóm photphat. Một nhóm photphat và một nhóm OH lần lượt được gắn vào cacbon vị trí 5’và cacbon vị trí 3’ của phân tử đường trong một nucleotit. Các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết phosphodiester được hình thành giữa nhóm 5’phosphate của một nucleotide và nhóm 3’ OH của nucleotide liền kề. Nếu chuỗi polynucleotit có nhóm photphat 5’tự do, thì nó được gán là đầu 5’; nếu nó có một nhóm OH 3’tự do, nó được chỉ định là một đầu 3’. Do đó, các sợi DNA thường có đầu 5’và 3’ tùy theo vị trí kết thúc của chuỗi polynucleotide. DNA cũng tồn tại ở dạng sợi kép. Hai sợi đối cực với nhau. Do đó, DNA có hai sợi chạy theo hướng 5’đến 3’ và từ 3’đến 5’. DNA ngược dòng và xuôi dòng liên quan đến quá trình phiên mã và tổng hợp sợi mRNA từ 5’đến 3’. Nếu DNA được xem xét về phía đầu 5 của sợi mã hóa từ vị trí bắt đầu phiên mã thì nó được gọi là DNA ngược dòng. Nếu DNA được xem xét về phía đầu 3’từ sợi mã hóa từ vị trí bắt đầu phiên mã thì được gọi là DNA xuôi dòng. Đây là điểm khác biệt chính giữa DNA thượng nguồn và hạ nguồn.
DNA thượng nguồn là gì?
Gen là di truyền đơn vị chức năng và cấu trúc nằm trên DNA của một sinh vật. Nó được lưu trữ với các hướng dẫn để cấu tạo một protein. Gen có một vùng cụ thể của một phân tử DNA. Khi được yêu cầu, nó phiên mã và chuyển thành protein thông qua tổng hợp một sợi mRNA. Bình thường một sợi mã hóa của gen chạy theo chiều từ 5’đến 3’. Khi nó được phiên mã, nó tạo ra một sợi mRNA theo cùng một chiều từ 5’đến 3’. Trong quá trình phiên mã, sợi antisense 3 'đến 5' được dùng làm sợi khuôn và bắt đầu tổng hợp mRNA. Có một vị trí khởi đầu phiên mã trong gen. Với tham chiếu đến vị trí bắt đầu phiên mã, vùng DNA hướng tới đầu 5 'của sợi mã hóa được gọi là DNA ngược dòng. Một promoter của gen thường nằm ở vùng thượng nguồn của DNA. Trong các gen của sinh vật nhân thực, có các hộp TATA, các phần tử gần của promoter và các phần tử tăng cường ở khu vực ngược dòng tới gen. Vùng thượng nguồn của gen được gọi bằng số âm. DNA ngược dòng của một gen có tầm quan trọng hàng đầu đối với quá trình phiên mã.
DNA hạ nguồn là gì?
Vị trí bắt đầu phiên mã được gọi là điểm +1 của gen. Vùng DNA từ điểm +1 về phía đầu 3 'của sợi mã hóa được gọi là DNA xuôi dòng. Nói cách khác, đoạn xuôi dòng của gen là từ vị trí bắt đầu phiên mã về phía đầu 5 'của sợi khuôn. Do đó, DNA hạ lưu của một vùng gen bao gồm đơn vị phiên mã và các trình tự khác như trình tự kết thúc. Trình tự khởi động có thể ảnh hưởng đến trình tự hạ lưu của gen. Phần hạ lưu của gen được gọi bằng số dương. DNA hạ lưu của một gen là vùng thực sự tạo ra sản phẩm protein.
Hình 01: DNA thượng nguồn và hạ lưu
Sự khác biệt giữa DNA thượng nguồn và hạ nguồn là gì?
DNA thượng nguồn so với hạ nguồn |
|
| Vùng DNA về phía đầu 5’của trình tự mã hóa từ vị trí bắt đầu phiên mã được gọi là DNA ngược dòng. | Vùng DNA về phía đầu 3’của chuỗi mã hóa từ vị trí bắt đầu phiên mã được gọi là DNA hạ lưu. |
| Phần tử | |
| Chất thúc đẩy và chất tăng cường nằm trên DNA thượng nguồn | Đơn vị phiên mã và trình tự kết thúc nằm trong DNA hạ lưu. |
| Đánh số | |
| Nucleotide ở vùng thượng nguồn được gọi bằng số âm | Nucleotide được gọi bằng số dương. |
| Chức năng | |
| Vùng này chứa các yếu tố cần thiết để điều chỉnh và bắt đầu phiên mã | Vùng này chứa hướng dẫn sản xuất protein và chấm dứt phiên mã |
Tóm tắt - DNA thượng nguồn vs hạ lưu
Có thể dễ dàng xác định ngược dòng và hạ nguồn của một sợi RNA. Liên quan đến vị trí tham chiếu, vùng hướng tới đầu 5 'của sợi RNA được gọi là RNA ngược dòng trong khi vùng hướng tới đầu 3' được gọi là RNA hạ nguồn. Tuy nhiên, trong DNA, có hai sợi chạy theo cả hai hướng 5’đến 3’ và 3’đến 5’. Do đó, sự khác biệt giữa DNA thượng nguồn và hạ lưu rất phức tạp. Do đó, nó được phân biệt với liên quan đến phiên mã của một gen. Từ vị trí bắt đầu phiên mã về phía đầu 5 của sợi giác, vùng DNA được gọi là DNA ngược dòng trong khi từ vị trí bắt đầu phiên mã về phía đầu 3’của sợi giác được gọi là DNA xuôi dòng. Đây là sự khác biệt giữa thượng nguồn và hạ lưu của DNA.
