Πώς διαφέρει η πρωτεϊνική σύνθεση σε προκαρυωτικά και ευελορυχεία;

Διαφορές στη σύνθεση πρωτεϊνών μεταξύ των προκαρυωτικών και των ευκαρυωτικών

Ενώ η θεμελιώδης διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης είναι η ίδια τόσο στους προκαρυώτες όσο και στους ευκαρυώτες, υπάρχουν σημαντικές διαφορές στους μηχανισμούς τους:

1. Τοποθεσία της μετάφρασης:

* προκαρυωτικά: Η μετάφραση εμφανίζεται ταυτόχρονα με μεταγραφή στο κυτταρόπλασμα. Αυτό είναι δυνατό επειδή οι προκαρυώτες δεν έχουν πυρήνα και το DNA τους βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα.

* ευκαρυωτικά: Η μεταγραφή εμφανίζεται στον πυρήνα, ενώ η μετάφραση εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα. Το mRNA πρέπει να μεταφέρεται από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα πριν ξεκινήσει η μετάφραση.

2. Δομή ριβοσώματος:

* προκαρυωτικά: Τα ριβοσώματα είναι μικρότερα (70s), με μικρή υπομονάδα 30s και μεγάλη υπομονάδα 50s.

* ευκαρυωτικά: Τα ριβοσώματα είναι μεγαλύτερα (80s), με μικρή υπομονάδα 40s και μεγάλη υπομονάδα.

3. Μείωση της μετάφρασης:

* προκαρυωτικά: Η έναρξη είναι απλούστερη, που περιλαμβάνει μια μικρή ριβοσωμική υπομονάδα που δεσμεύεται απευθείας στην ακολουθία Shine-Dalgarno στο mRNA. Αυτή η ακολουθία είναι ανάντη του κωδικονίου εκκίνησης (Αυγ).

* ευκαρυωτικά: Η έναρξη είναι πιο περίπλοκη, που περιλαμβάνει διάφορους παράγοντες έναρξης και το 5 'ανώτατο όριο του mRNA. Η μικρή ριβοσωμική υπομονάδα συνδέεται με το καπάκι 5 ', στη συνέχεια σαρώνει το mRNA μέχρι να βρει το κωδικόνιο έναρξης (Αυγ).

4. Επιμήκυνση της μετάφρασης:

* προκαρυωτικά: Οι παράγοντες επιμήκυνσης (EF-TU, EF-TS και EF-G) διευκολύνουν τη δέσμευση των φορτισμένων TRNAs στο ριβόσωμα και τη μετατόπιση του ριβοσώματος κατά μήκος του mRNA.

* ευκαρυωτικά: Οι παράγοντες επιμήκυνσης (EEF1α, EEF1βγ και EEF2) εκτελούν παρόμοιες λειτουργίες με τους προκαρυωτικούς ομολόγους τους, αλλά με κάποιες διαφορές στους μηχανισμούς τους.

5. Τερματισμός της μετάφρασης:

* προκαρυωτικά: Οι συντελεστές απελευθέρωσης (RF1 και RF2) αναγνωρίζουν τα κωδικόνια διακοπής (UAA, UAG, UGA) και διευκολύνουν την απελευθέρωση της πολυπεπτιδικής αλυσίδας από το ριβόσωμα.

* ευκαρυωτικά: Οι παράγοντες απελευθέρωσης (ERF1 και ERF3) εκτελούν παρόμοιες λειτουργίες με τους προκαρυωτικούς ομολόγους τους, αλλά με κάποιες διαφορές στους μηχανισμούς τους.

6. Polycistronic έναντι monocistronic mRNA:

* προκαρυωτικά: Το mRNA μπορεί να είναι polycistronic, που σημαίνει ότι κωδικοποιεί πολλαπλές πρωτεΐνες. Αυτό επιτρέπει τη συντονισμένη έκφραση των λειτουργικά σχετιζόμενων γονιδίων.

* ευκαρυωτικά: Το mRNA είναι συνήθως μονοκιστητικό, που σημαίνει ότι κωδικοποιεί μόνο μία πρωτεΐνη.

7. Μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις:

* προκαρυωτικά: Η αναδίπλωση πρωτεϊνών και άλλες μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις είναι σχετικά απλές.

* ευκαρυωτικά: Η αναδίπλωση των πρωτεϊνών είναι πιο πολύπλοκη, που συχνά περιλαμβάνει συνοδούς και άλλα συμπλέγματα πρωτεϊνών. Οι ευκαρυώτες έχουν επίσης ένα ευρύτερο φάσμα μετα-μεταφραστικών τροποποιήσεων, όπως η γλυκοζυλίωση, η φωσφορυλίωση και η ουβικιτινίωση.

Περίληψη:

Οι διαφορές στη σύνθεση πρωτεϊνών μεταξύ των προκαρυωτικών και των ευκαρυωτικών οφείλονται κυρίως στις διαφορετικές κυτταρικές δομές και διεργασίες αυτών των δύο τομέων. Αυτές οι διαφορές έχουν σημαντικές επιπτώσεις για τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης και τη συνολική λειτουργία αυτών των οργανισμών.