Rozdiel medzi génovou expresiou v prokaryotoch a eukaryotoch

Génová expresia v prokaryotoch vs. eukaryotoch

Génová expresia je nevyhnutný proces, ktorý sa uskutočňuje v prokaryotoch aj eukaryotoch. Napriek tomu, že výsledky v eukaryotoch aj prokaryotoch sú rovnaké, medzi nimi sú značné rozdiely. Expresia génov je diskutovaná všeobecne a rozdiely medzi prokaryotickými a eukaryotickými procesmi sú zvýraznené najmä v tomto článku..

Génová expresia

Keď sa informácie o géne prevádzajú na štruktúrne formy, hovorí sa, že konkrétny gén je exprimovaný. Génová expresia je proces, ktorý vytvára biologicky dôležité molekuly, a to sú zvyčajne makromolekuly. Gény sa väčšinou exprimujú vo forme proteínov, ale RNA je tiež produktom tohto procesu. Bez procesu génovej expresie by nemohla existovať žiadna forma života.

Existujú tri hlavné kroky v génovej expresii známej ako transkripcia, spracovanie RNA a translácia. Post-translácia proteínovej modifikácie a nekódujúca maturácia RNA sú niektoré z ďalších procesov zahrnutých v génovej expresii. V transkripčnom kroku je nukleotidová sekvencia génu v reťazci DNA transkribovaná do RNA potom, čo bolo vlákno DNA rozobrané enzýmom DNA helikázy. Novovytvorené vlákno RNA (mRNA) sa reformuje odstránením nekódujúcich sekvencií a zavedením nukleotidovej sekvencie génu do ribozómov. Existujú špecifické molekuly tRNA (transfer RNA), ktoré rozpoznávajú príslušné aminokyseliny v cytoplazme. Potom sú molekuly tRNA naviazané na špecifické aminokyseliny. V každej molekule tRNA je sekvencia troch nukleotidov. Ribozóm v cytoplazme je pripojený k vláknu mRNA a je identifikovaný počiatočný kodón (promótor). Molekuly tRNA so zodpovedajúcimi nukleotidmi pre sekvenciu mRNA sa presunú do veľkej podjednotky ribozómu. Keď molekuly tRNA prichádzajú k ribozómu, zodpovedajúca aminokyselina je spojená s nasledujúcou aminokyselinou v sekvencii prostredníctvom peptidovej väzby. Táto peptidová väzba pokračuje dovtedy, kým sa na ribozóme nenačíta posledný kodón. Na základe sekvencie aminokyselín v proteínovom reťazci sa tvar a funkcia líšia pre každú molekulu proteínu. Tento tvar a funkcia sú výsledkom nukleotidovej sekvencie v molekule DNA. Preto je zrejmé, že rôzne gény kódujú rôzne proteíny s premenlivými tvarmi a funkciami.

Aký je rozdiel medzi génovou expresiou v prokaryotoch a eukaryotoch?

• Pretože prokaryoty nemajú jadrový obal, ribozómy môžu začať syntetizovať proteín, keď sa vytvára vlákno mRNA. Toto je vysoko v protiklade s eukaryotickým procesom, v ktorom musí byť vlákno mRNA transportované do cytoplazmy, aby sa s ním ribozómy mohli naviazať. Okrem toho počet hlavných krokov je v expresii prokaryotických génov dva, zatiaľ čo v eukaryotickom procese existujú tri hlavné kroky.

• V eukaryotickej DNA sú intrónové sekvencie, takže ich bude mať aj reťazec mRNA. Preto sa musí zostrih RNA uskutočniť pred dokončením vlákna mRNA vo vnútri jadra v eukaryotoch. V prokaryotoch však neexistuje žiadny krok spracovania RNA kvôli nedostatku intrónov v ich genetickom materiáli.

• V prokaryotickom procese je možná súčasná expresia zhlukovaných génov (známych ako operóny). V eukaryotoch sa však súčasne exprimuje iba jeden a nasledujúce vlákno mRNA sa po expresii degraduje..