Πώς διαφέρει η πρωτεϊνική σύνθεση σε προκαρυωτικά και ευκαρυωτικό;

Σύνθεση πρωτεΐνης:προκαρυωτικά έναντι ευκαρυωτικών

Ενώ η βασική διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης (μετάφραση) είναι παρόμοια τόσο σε προκαρυωτικά όσο και σε ευκαρυωτικά, υπάρχουν ορισμένες βασικές διαφορές:

1. Τοποθεσία μεταγραφής και μετάφρασης:

* προκαρυωτικά: Η μεταγραφή και η μετάφραση εμφανίζονται ταυτόχρονα στο κυτταρόπλασμα. Αυτό είναι δυνατό επειδή οι προκαρυωτικοί δεν έχουν πυρήνα συνδεδεμένο με τη μεμβράνη, έτσι ώστε το mRNA παράγεται και μεταφράζεται αμέσως από ριβοσώματα.

* ευκαρυωτικά: Η μεταγραφή εμφανίζεται στον πυρήνα, ενώ η μετάφραση εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα. Το mRNA πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία και να μεταφέρεται από τον πυρήνα προτού να μεταφραστεί.

2. Δομή ριβοσώματος:

* προκαρυωτικά: Τα ριβοσώματα είναι μικρότερα (70s) και έχουν διαφορετική σύνθεση από τα ευκαρυωτικά ριβοσώματα.

* ευκαρυωτικά: Τα ριβοσώματα είναι μεγαλύτερα (80s) και έχουν διαφορετική σύνθεση από τα προκαρυωτικά ριβοσώματα.

3. Επεξεργασία mRNA:

* προκαρυωτικά: Το mRNA είναι τυπικά πολυιστρίνιο, που σημαίνει ότι ένα ενιαίο μόριο mRNA μπορεί να κωδικοποιήσει για πολλαπλές πρωτεΐνες. Δεν υπάρχει επεξεργασία mRNA και η μετάφραση ξεκινά μόλις ολοκληρωθεί η μεταγραφή.

* ευκαρυωτικά: Το mRNA είναι τυπικά μονοκιστρονικό, που σημαίνει ότι κάθε μόριο mRNA κωδικοποιεί μόνο μία πρωτεΐνη. Το mRNA υφίσταται εκτεταμένη επεξεργασία, συμπεριλαμβανομένου του καλύμματος, της ματίσματος και της πολυαδενυλίωσης, προτού εξαγάγει από τον πυρήνα.

4. Μείωση της μετάφρασης:

* προκαρυωτικά: Η έναρξη της μετάφρασης απαιτεί μια ακολουθία Shine-Dalgarno, η οποία αναγνωρίζεται από τη μικρή ριβοσωμική υπομονάδα.

* ευκαρυωτικά: Η έναρξη της μετάφρασης περιλαμβάνει ένα ανώτατο όριο 5 'στο mRNA και μια ακολουθία Kozak, η οποία αναγνωρίζεται από τη μικρή ριβοσωμική υπομονάδα.

5. Στόχευση πρωτεϊνών:

* προκαρυωτικά: Οι πρωτεΐνες συνήθως στοχεύονται στο κυτταρόπλασμα ή στην κυτταρική μεμβράνη.

* ευκαρυωτικά: Οι πρωτεΐνες μπορούν να στοχεύουν σε διάφορα κυτταρικά διαμερίσματα, συμπεριλαμβανομένου του ενδοπλασματικού δικτυώματος, της συσκευής Golgi, των λυσοσωμάτων και των μιτοχονδρίων.

6. Πολυπλοκότητα:

* προκαρυωτικά: Η σύνθεση πρωτεϊνών είναι σχετικά απλή, με λιγότερα βήματα και απαιτούνται λιγότερη επεξεργασία.

* ευκαρυωτικά: Η σύνθεση πρωτεϊνών είναι πιο πολύπλοκη, με εκτεταμένους μηχανισμούς επεξεργασίας και στόχευσης.

7. Κανονισμός:

* προκαρυωτικά: Η σύνθεση πρωτεΐνης ρυθμίζεται κυρίως σε μεταγραφικό επίπεδο.

* ευκαρυωτικά: Η σύνθεση πρωτεΐνης ρυθμίζεται σε πολλαπλά επίπεδα, συμπεριλαμβανομένης της μεταγραφής, της επεξεργασίας mRNA, της μετάφρασης και της τροποποίησης πρωτεϊνών.

Εδώ είναι ένας πίνακας που συνοψίζει τις βασικές διαφορές:

| Χαρακτηριστικό | Προκαρυώτες | Ευκαρυώτες |

| --- | --- | --- |

| Τοποθεσία μεταγραφής και μετάφρασης | Ταυτόχρονη σε κυτταρόπλασμα | Μεταγραφή στον πυρήνα, μετάφραση σε κυτταρόπλασμα |

| Μέγεθος ριβοσώματος | 70s | 80s |

| δομή mRNA | Polycistronic | Μονοκίστα |

| Επεξεργασία mRNA | Χωρίς επεξεργασία | Εκτεταμένη επεξεργασία (κάλυψη, συναρμολόγηση, πολυαδενυλίωση)

| Έναρξη της μετάφρασης | SHINE-DALGARNO ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΑ | 5 'Cap και Kozak Sequence |

| Στόχευση πρωτεϊνών | Κυρίως κυτταρόπλασμα και μεμβράνη | Διάφορα κυτταρικά διαμερίσματα

| Πολυπλοκότητα | Απλή | Σύμπλεγμα |

| Κανονισμός | Κυρίως μεταγραφική | Ρύθμιση πολλαπλών επιπέδων |

Αυτές οι διαφορές αντικατοπτρίζουν την εξέλιξη πιο σύνθετων κυτταρικών δομών και λειτουργιών σε ευκαρυωτικά σε σύγκριση με τους προκαρυωτικούς.