Prokariotų ir eukariotų baltymų sintezės skirtumas

Baltymų sintezė prokariotinėse ir eukariotinėse

Baltymų sintezės etapai yra labai seka labai biologiškai, kiekvienoje viso biologinio žodžio ląstelėje, tačiau kiekvienoje jų yra maža tapatybė. Tačiau tarp prokariotinių ir eukariotinių baltymų sintezės būdų yra rimtų skirtumų, nepaisant to, kad rezultatas visada yra baltymas abiem atvejais. Dviejų tipų ląstelių komponentai gali būti pagrindinė priežastis, dėl kurios jos skiriasi viena nuo kitos. Tačiau pagrindiniai transkripcijos, RNR apdorojimo ir vertimo žingsniai yra vienodi tiek prokariotuose, tiek eukariotuose. Straipsnyje pateikiama bendra baltymų sintezės ataskaita, po kurios lengvai suprantami pagrindiniai reikšmingi skirtumai.

Baltymų sintezė

Baltymų sintezė yra biologinis procesas, vykstantis organizmų ląstelėse trimis pagrindiniais etapais, vadinamais transkripcija, RNR perdirbimu ir vertimu. Transkripcijos etape DNR grandinėje esančio geno nukleotidų seka perrašoma į RNR. Šis pirmasis žingsnis yra labai panašus į DNR replikaciją, išskyrus tai, kad baltymų sintezėje susidaro RNR grandinė. DNR grandinė, išardoma su DNR helikazės fermentu, RNR polimerazė pritvirtinama konkrečioje geno, vadinamo promotoriumi, pradžios vietoje, o RNR grandinė sintetinama palei geną. Ši naujai suformuota RNR grandinė yra žinoma kaip pasiuntinio RNR (mRNR).

MRNR grandinė nukleotidų seką perkelia į ribosomas RNR perdirbti. Specifinės tRNR (pernešančios RNR) molekulės atpažins svarbias aminorūgštis citoplazmoje. 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 paskutinis žingsnis žinomas kaip vertimas; tiesą sakant, čia vyksta tikroji baltymų sintezė.

Baltymo forma nustatoma pagal skirtingų tipų aminorūgštis grandinėje, kurios buvo prijungtos prie tRNR molekulių, tačiau tRNR būdinga mRNR sekai. Taigi akivaizdu, kad baltymų molekulės vaizduoja informaciją, saugomą DNR molekulėje. Tačiau baltymų sintezę galima inicijuoti ir iš RNR grandinės.

Kuo skiriasi baltymų sintezė prokariotinėse ir eukariotinėse?

• Kai vyksta transkripcijos etapas, ribosomos gali prisijungti prie prokariotuose susidarančios mRNR grandinės, nes jos neturi branduolinio apvalkalo, kuris uždengtų nukleorūgštis. Tačiau mRNR gali būti susieta su ribosomomis po to, kai styga bus perkelta iš branduolio eukariotuose.

• Todėl tampa aišku, kad proceso vertimo žingsnis jau buvo pradėtas, kol transkripcija nebus baigta prokariotuose, tuo tarpu eukariotuose šie du žingsniai vyksta toli vienas nuo kito. Kitaip tariant, RNR perdirbimas vyksta ne prokariotų sintezės metu, o eukariotinių procesų metu..

• Viename baltymų sintezės procese eukariotuose yra ekspresuojamas tik vienas genas, tuo tarpu iš vienos mRNR grandinės dažnai yra keli genai, ekspresuojami bakterijų (prokariotų) baltymų sintezėje. Kitaip tariant, klasifikuotus genus (žinomus kaip Operonus) gali ekspresuoti prokariotai, bet ne eukariotai galėtų.

• Eukariotų nukleorūgštyse, kurios žinomos kaip „Introns“, bet ne prokariotuose, yra nekoduojančių DNR sekų. MRNR eukariotuose pašalina intronus iš savo sruogos prieš palikdama branduolį, o tai priešingai nei paprastas mRNR gijos formavimas prokariotuose.