Rozdíl mezi genovou expresí v prokaryotech a eukaryotech

Genová exprese v prokaryotech vs eukaryoty

Genová exprese je nezbytný proces, který probíhá jak u prokaryot, tak u eukaryot. Přes skutečnost, že výsledky v eukaryotech i prokaryotech jsou stejné, existují mezi nimi značné rozdíly. Exprese genu je diskutována obecně a rozdíly mezi prokaryotickými a eukaryotickými procesy jsou zdůrazněny zejména v tomto článku..

Genový výraz

Když se informace o genu přeměňuje na strukturální formy, říká se, že konkrétní gen je exprimován. Genová exprese je proces, který vytváří biologicky důležité molekuly, a to jsou obvykle makromolekuly. Geny jsou většinou exprimovány ve formě proteinů, ale RNA je také produktem tohoto procesu. Bez procesu genové exprese by nemohla existovat žádná forma života.

Existují tři hlavní kroky v genové expresi známé jako transkripce, zpracování RNA a translace. Post-translační modifikace proteinu a nekódující maturace RNA jsou některé další procesy spojené s genovou expresí. V transkripčním kroku je nukleotidová sekvence genu v řetězci DNA přepsána do RNA poté, co byl řetězec DNA rozebrán enzymem DNA helikázy. Nově vytvořené vlákno RNA (mRNA) je reformováno odstraněním nekódujících sekvencí a přenesením nukleotidové sekvence genu do ribozomů. Existují specifické molekuly tRNA (transfer RNA), které rozpoznávají relevantní aminokyseliny v cytoplazmě. Poté jsou molekuly tRNA připojeny ke specifickým aminokyselinám. V každé molekule tRNA je sekvence tří nukleotidů. Ribosom v cytoplazmě je připojen k řetězci mRNA a je identifikován počáteční kodon (promotor). Molekuly tRNA s odpovídajícími nukleotidy pro sekvenci mRNA jsou přesunuty do velké podjednotky ribozomu. Když molekuly tRNA přicházejí k ribozomu, odpovídající aminokyselina je spojena s další aminokyselinou v sekvenci prostřednictvím peptidové vazby. Tato peptidová vazba pokračuje, dokud se poslední kodon nečte na ribozomu. Na základě sekvence aminokyselin v proteinovém řetězci se tvar a funkce liší pro každou molekulu proteinu. Tento tvar a funkce jsou výsledky nukleotidové sekvence v molekule DNA. Je tedy zřejmé, že různé geny kódují různé proteiny s proměnlivými tvary a funkcemi.

Jaký je rozdíl mezi genovou expresí v prokaryotech a eukaryotech?

• Protože prokaryoty nemají jaderný obal, mohou ribozomy začít syntetizovat protein, jakmile se vytvoří řetězec mRNA. To je velmi v rozporu s eukaryotickým procesem, kdy se mRNA řetězec musí transportovat do cytoplazmy, aby se s ním ribosomy mohly navázat. Kromě toho počet hlavních kroků jsou dva v prokaryotické genové expresi, zatímco v eukaryotickém procesu existují tři hlavní kroky.

• V eukaryotické DNA jsou intronové sekvence, takže mRNA bude mít také tyto řetězce. Proto musí RNA sestřih proběhnout před dokončením řetězce mRNA uvnitř jádra v eukaryotech. V prokaryontech však neexistuje žádný krok zpracování RNA kvůli nedostatku intronů v jejich genetickém materiálu.

• V prokaryotickém procesu je přítomna možnost současné exprese seskupených genů (známých jako operony). V eukaryotech se však exprimuje pouze jeden a následující řetězec mRNA se po expresi degraduje..