У прокаріотів як транскрипція, так і трансляція відбуваються в цитоплазмі через відсутність ядра. У еукаріот транскрипція відбувається в ядрі, а трансляція відбувається в рибосомах, наявних на шорсткій ендоплазматичній мембрані цитоплазми.
Транскрипцію здійснюють РНК-полімеразою та іншими асоційованими білками, які називають факторами транскрипції. Це може бути індукційним, як це спостерігається в просторово-часовій регуляції генів розвитку, або конситуативним, як це спостерігається у випадку зберігання генів типу Gapdh.
Переклад здійснюється мультисубодиничною структурою під назвою рибосома, яка складається з рРНК та білків.
Транскрипція ініціюється зв'язуванням РНК-полімерази з промоторною областю в ДНК. Фактори транскрипції та зв'язування РНК-полімерази з промотором утворюють комплекс ініціації транскрипції. Промотор складається з основної області, такої як поле TATA, де комплекс пов'язується. Саме на цій стадії РНК-полімераза розмотує ДНК.
Переклад ініціюється з утворенням комплексу ініціації. Субодиниця рибосоми, три фактори ініціації (IF1, IF2 та IF3) та метіонін, що переносять t-РНК, пов'язують мРНК біля кодону старту AUG..
Під час транскрипції полімераза РНК після первинних спроб аборту перетинає нитку шаблону ДНК у напрямку 3 'до 5', виробляючи комплементарну ланцюг РНК у напрямку від 5 'до 3'. По мірі того, як РНК-полімераза просуває ланцюг ДНК, який був транскрибований, перемотається назад, утворюючи подвійну спіраль.
Під час трансляції вхідна аміноацильна т-РНК зв'язується з кодоном (послідовності 3 нуклеотидів) на A-місці і між новою амінокислотою та зростаючою ланцюгом утворюється пептидна зв'язок. Потім пептид переміщує одну позицію кодона, щоб підготуватися до наступної амінокислоти. Отже, процес протікає в напрямку 5 'до 3'.
Термінація транскрипції у прокаріотів може бути або Rho-незалежною, де формується шпилька, збагачена GC, або залежати від Rho, де білковий фактор Rho дестабілізує взаємодію ДНК-РНК. У еукаріотів, коли зустрічається термінаційна послідовність, вивільняється транскрипт зародження РНК і він є поліаденільованим.
У перекладі, коли рибосома стикається з одним із трьох стоп-кодонів, вона розбирає рибосому та вивільняє поліпептид.
Кінцевим продуктом транскрипції є стенограма РНК, яка може утворювати будь-який із наступних типів РНК: мРНК, тРНК, рРНК та некодуючу РНК (як мікроРНК). Зазвичай у прокаріотів утворюється мРНК є полікістронною, а в еукаріотів - монокістронною.
Кінцевим продуктом трансляції є поліпептидний ланцюг, який згортається і зазнає пост-трансляційні модифікації, щоб утворити функціональний білок.
Під час пост транскрипційної модифікації в еукаріотів додається 5 'кришка, 3' полі хвост і зрощуються інтрони. У прокаріотів цей процес відсутній.
Відбувається ряд посттрансляційних модифікацій, включаючи фосфорилювання, SUMOилирование, утворення дисульфідних мостів, фарнезилювання тощо..
Транскрипцію інгібують рифампіцин (антибактеріальні) та 8-гідроксихінолін (протигрибкові).
Переклад інгібується анізоміцином, циклогексимідом, хлорамфеніколом, тетрацикліном, стрептоміцином, еритроміцином та пуроміцином.
Для транскрипції, RT-PCR, мікроматриці ДНК, гібридизації на місці, Northern blot, RNA-Seq досить часто використовують для вимірювання та виявлення. Для перекладу для вимірювання та виявлення використовується вестерн-блоттінг, імуноблоттінг, аналіз на ферменти, секвенування білків, метаболічне маркування, протеоміка..
Центральна догма Крику: ДНК ---> Транскрипція ---> РНК ---> Переклад ---> Білок
Генетичний код, що використовується під час перекладу: