Razlika med izražanjem genov pri prokariotih in evkariontih

Genska ekspresija v prokariotih vs Eukarioti

Ekspresija genov je bistven proces, ki poteka tako pri prokariotih kot pri evkariotih. Kljub dejstvu, da so rezultati pri evkariotih in prokariotih enaki, med njimi obstajajo velike razlike. Na splošno je obravnavana ekspresija genov, razlike v prokariotskih in evkariontskih procesih pa so posebej poudarjene v tem članku..

Genska ekspresija

Ko se podatki o genu pretvorijo v strukturne oblike, naj bi bil določen gen izražen. Ekspresija genov je postopek, ki naredi biološko pomembne molekule in to so navadno makromolekule. Geni se večinoma izražajo v obliki beljakovin, vendar je RNA tudi produkt tega procesa. Brez procesa genske ekspresije ne bi moglo obstajati življenjska oblika.

Trije glavni koraki so v ekspresiji genov, znani kot prepisovanje, predelava RNA in prevajanje. Modifikacija beljakovin in nekodiranje zorenja RNA v post prevodih so nekateri izmed drugih procesov, povezanih z izražanjem genov. V koraku transkripcije se nukleotidno zaporedje gena v verigi DNK transkribira v RNA po odstranitvi verige DNA z encimom DNA helikaza. Novo nastali niz RNA (mRNA) se reformira z odstranjevanjem nekodirajočih sekvenc in nukleotidno zaporedje gena na ribosomih. Obstajajo specifične molekule tRNA (prenos RNA), ki prepoznajo ustrezne aminokisline v citoplazmi. Po tem se molekule tRNA pritrdijo na posebne aminokisline. V vsaki molekuli tRNA je zaporedje treh nukleotidov. Ribozom v citoplazmi je pritrjen na pramen mRNA in prepozna se začetni kodon (promotor). Molekule tRNA z ustreznimi nukleotidi za zaporedje mRNA se premaknejo v veliko podenoto ribosoma. Ko molekule tRNA pridejo do ribosoma, je ustrezna aminokislina povezana z naslednjo aminokislino v zaporedju preko peptidne vezi. To vezanje peptidov se nadaljuje, dokler se na ribosomu ne odčita zadnji kodon. Na podlagi zaporedja aminokislin v beljakovinski verigi se oblika in funkcija spreminjata za vsako molekulo proteina. Ta oblika in funkcija sta rezultat nukleotidnega zaporedja v molekuli DNK. Zato je jasno, da različni geni kodirajo različne beljakovine z različnimi oblikami in funkcijami.

Kakšna je razlika med ekspresijo gena pri prokariotih in evkariontih?

• Ker prokarioti nimajo jedrske ovojnice, lahko ribosomi začnejo sintetizirati beljakovine, ko nastane nit mRNA. To je močno v nasprotju z evkariontskim postopkom, kjer je treba nit mRNA prenesti v citoplazmo, da se ribosomi lahko povežejo s tem. Poleg tega je število glavnih korakov v ekspresiji gena prokariotske, medtem ko obstajajo trije glavni koraki v procesu evkariontskega gena.

• V evkariontski DNK obstajajo zaporedja intronov, tako da jih bo imel tudi mRNA. Zato mora prišlo do spajanja RNK pred dokončanjem mRNA pramena znotraj jedra v evkariotih. Vendar ni koraka predelave RNA v prokariote zaradi pomanjkanja intronov v njihovem genskem materialu.

• Možnost sočasne ekspresije gručastih genov (znanih kot operoni) je prisotna v postopku prokariota. Vendar pa se v evkariontih izrazi naenkrat le en, poznejši mRNA pa se po ekspresiji razgradi..