Rozdíl mezi syntézou proteinů v prokaryotických a eukaryotických

Syntéza proteinů v prokaryotických vs. eukaryotických

Syntéza proteinu má své kroky v pořadí velmi vysoce sekvenčním způsobem uvnitř každé buňky celého biologického slova, ale v každém z nich je malá identita. Mezi cestami syntetizujícími prokaryotické a eukaryotické proteiny však existují značné rozdíly, přestože výsledkem je vždy protein v obou případech. Složky těchto dvou typů buněk by mohly být hlavním důvodem pro to, aby se navzájem lišily. Hlavní kroky transkripce, zpracování RNA a translace jsou však stejné u prokaryot i eukaryot. V tomto článku je uveden obecný popis syntézy proteinů, po kterém následují snadno strávitelné diskuse o hlavních značných rozdílech mezi sebou.

Proteosyntéza

Syntéza proteinu je biologický proces, který probíhá uvnitř buněk organismů ve třech hlavních krocích známých jako transkripce, zpracování RNA a translace. V transkripčním kroku je nukleotidová sekvence genu v řetězci DNA přepsána do RNA. Tento první krok je velmi podobný replikaci DNA s tou výjimkou, že výsledkem je řetězec RNA při syntéze proteinů. Vlákno DNA, které je rozebráno enzymem DNA helikázy, RNA polymeráza je připojena na specifickém místě začátku genu známého jako promotor a vlákno RNA je syntetizováno podél genu. Tento nově vytvořený řetězec RNA je známý jako messenger RNA (mRNA).

Vlákno mRNA vezme nukleotidovou sekvenci do ribozomů pro zpracování RNA. Specifické molekuly tRNA (transfer RNA) rozpoznají 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. Tento poslední krok se nazývá překlad; ve skutečnosti dochází k skutečné syntéze proteinů.

Tvar proteinu je určen prostřednictvím různých typů aminokyselin v řetězci, které byly připojeny k molekulám tRNA, ale tRNA jsou specifické pro sekvenci mRNA. Je tedy zřejmé, že proteinové molekuly zobrazují informace uložené v molekule DNA. Syntéza proteinu však mohla být zahájena také z řetězce RNA.

Jaký je rozdíl mezi syntézou proteinů v prokaryotických a eukaryotických?

• Jak probíhá transkripční krok, jsou ribozomy schopné asociovat se s vytvářejícím se mRNA řetězcem v prokaryotech, protože nemají jaderný obal pro uzavření nukleových kyselin. Avšak mRNA se může asociovat s ribozomy poté, co se vlákno v eukaryotech přemístí z jádra.

• Je tedy zřejmé, že translační krok procesu již byl zahájen před úplným přepisem v prokaryotoch, zatímco tyto dva kroky se v eukaryotech od sebe dělí. Jinými slovy, zpracování RNA neprobíhá v prokaryotické syntéze, ale v eukaryotickém procesu.

• Pouze jeden gen je exprimován v jednom úplném procesu syntézy proteinů v eukaryotech, zatímco často existuje několik genů exprimovaných v bakteriální (prokaryotické) syntéze proteinů z jednoho řetězce mRNA. Jinými slovy, seskupené geny (známé jako operony) mohou být exprimovány prokaryoty, ale ne eukaryoty by mohly.

• V eukaryotických nukleových kyselinách jsou nekódující sekvence DNA známé jako introny, nikoli však prokaryoty. MRNA v eukaryotech odstraňuje introny ze svého řetězce před opuštěním jádra, což je v kontrastu s jednoduchou tvorbou řetězce mRNA v prokaryotech.