Skirtumas tarp genų raiškos prokariotuose ir eukariotuose

Genų ekspresija prokariotuose ir eukariotuose

Genų ekspresija yra būtinas procesas, vykstantis tiek prokariotuose, tiek eukariotuose. Nepaisant to, kad tiek eukariotų, tiek prokariotų rezultatai yra vienodi, tarp jų yra didelių skirtumų. Genų ekspresija aptariama apskritai, o šiame straipsnyje ypač pabrėžiami prokariotinių ir eukariotinių procesų skirtumai..

Genų ekspresija

Kai informacija apie geną yra paverčiama struktūrinėmis formomis, sakoma, kad konkretus genas yra ekspresuojamas. Genų ekspresija yra procesas, kurio metu gaunamos biologiškai svarbios molekulės, ir tai dažniausiai būna makromolekulės. Genai dažniausiai yra ekspresuojami baltymų pavidalu, tačiau RNR taip pat yra šio proceso produktas. Neįmanoma būti gyvybės formos, jei nevyktų genų ekspresijos procesas.

Yra trys pagrindiniai genų ekspresijos etapai, vadinami transkripcija, RNR perdirbimu ir vertimu. Po vertimo baltymų modifikavimas ir nekoduojantis RNR brendimas yra kai kurie kiti procesai, susiję su genų ekspresija. Transkripcijos etape DNR grandinėje esančio geno nukleotidų seka perrašoma į RNR po to, kai DNR grandinė yra išardoma su DNR helikazės fermentu. Naujai suformuota RNR grandinė (mRNR) pertvarkoma pašalinant nekoduojančias sekas ir geno nukleotidinę seką paėmus į ribosomas. Yra specifinės tRNR (perdavimo RNR) molekulės, atpažįstančios citoplazmoje svarbias aminorūgštis. Po to tRNR molekulės yra prijungiamos prie specifinių aminorūgščių. Kiekvienoje tRNR molekulėje yra trijų nukleotidų seka. Citoplazmoje esanti ribosoma yra pritvirtinta prie mRNR grandinės ir identifikuojamas pradinis kodonas (promotorius). TRNR molekulės su atitinkamais mRNR sekos nukleotidais perkeliamos į didįjį ribosomos subvienetą. Kai tRNR molekulės patenka į ribosomą, atitinkama aminorūgštis yra sujungta su kita amino rūgštimi seka per peptidinį ryšį. Šis peptidų jungimasis tęsiasi tol, kol ribosomoje skaitomas paskutinis kodonas. Remiantis aminorūgščių seka baltymų grandinėje, kiekvienos baltymo molekulės forma ir funkcijos skiriasi. Ši forma ir funkcija yra nukleotidų sekos DNR molekulėje rezultatai. Taigi tampa aišku, kad skirtingi genai koduoja skirtingus baltymus, kurių forma ir funkcijos skiriasi.

Kuo skiriasi genų raiška prokariotuose ir eukariotuose?

• Kadangi prokariotai neturi branduolinio apvalkalo, formuodamiesi mRNR grandinė, ribosomos gali pradėti sintetinti baltymą. Tai labai prieštarauja eukariotiniam procesui, kai mRNR grandinė turi būti pernešta į citoplazmą, kad ribosomos galėtų su tuo susieti. Be to, prokariotinių genų ekspresijoje yra dvi pagrindinės stadijos, tuo tarpu eukariotiniame procese yra trys pagrindinės stadijos..

• Eukariotų DNR yra intronų sekos, kad mRNR grandinė taip pat turėtų tokias. Todėl RNR splaisingas turi įvykti prieš baigdamas mRNR grandinę branduolio viduje eukariotuose. Tačiau prokariotuose nėra RNR apdorojimo etapo, nes jų genetinėje medžiagoje trūksta intronų.

• Prokariotų procese yra galimybė vienu metu ekspresuoti klasifikuotus genus (vadinamus operonais). Tačiau eukariotuose vienu metu yra ekspresuojama tik viena, o po ekspresijos taip pat suyra sekanti mRNR grandinė..