Різниця між експресією генів у прокаріотів та еукаріотів

Експресія генів у прокаріотів проти еукаріотів

Експресія генів є важливим процесом, який відбувається як у прокаріотів, так і у еукаріотів. Незважаючи на те, що результати як у еукаріотів, так і у прокаріотів однакові, між ними є значні відмінності. Експресія генів обговорюється в цілому, і відмінності між прокаріотичними та еукаріотичними процесами висвітлено, зокрема, у цій статті.

Експресія генів

Коли інформація про ген перетворюється в структурні форми, кажуть, що конкретний ген виражається. Експресія генів - це процес, який робить біологічно важливими молекули, і це, як правило, макромолекули. Гени експресуються здебільшого у вигляді білків, але РНК також є продуктом цього процесу. Не могло бути жодної форми життя без того, щоб відбувався процес експресії генів.

Три основні етапи в експресії генів, відомі як транскрипція, обробка РНК та трансляція. Модифікація білка після перекладу та дозрівання некодуючої РНК - це деякі інші процеси, пов'язані з експресією генів. На етапі транскрипції нуклеотидна послідовність гена в ланцюзі ДНК транскрибується в РНК після того, як ланцюг ДНК демонтується ферментом ДНК-гелікази. Новостворена нитка РНК (мРНК) реформується шляхом видалення некодуючих послідовностей і перенесення нуклеотидної послідовності гена до рибосом. Існують специфічні молекули тРНК (переносної РНК), які розпізнають відповідні амінокислоти в цитоплазмі. Після цього молекули тРНК приєднуються до специфічних амінокислот. У кожній молекулі тРНК є послідовність з трьох нуклеотидів. Рибосома в цитоплазмі приєднана до ланцюга мРНК і ідентифікується вихідний кодон (промотор). Молекули тРНК з відповідними нуклеотидами для послідовності мРНК переміщуються у велику субодиницю рибосоми. Коли молекули тРНК надходять до рибосоми, відповідна амінокислота пов'язана з наступною амінокислотою в послідовності через пептидну зв’язок. Зв'язування цього пептиду триває до зчитування останнього кодона на рибосомі. Виходячи з послідовності амінокислот у білковій ланцюзі, форма та функції змінюються для кожної молекули білка. Ця форма і функція є результатами нуклеотидної послідовності в молекулі ДНК. Отже, стає зрозуміло, що різні гени кодують різні білки зі змінними формами та функціями.

Яка різниця між експресією генів у прокаріотів та еукаріотів?

• Оскільки прокаріоти не мають ядерної оболонки, рибосоми можуть почати синтезувати білок у міру формування нитки мРНК. Це сильно контрастує з еукаріотичним процесом, коли нитку мРНК необхідно транспортувати в цитоплазму, щоб рибосоми зв'язалися з цим. Крім того, кількість основних етапів у експресії прокаріотичного гена є двома, тоді як в еукаріотичному процесі є три основні етапи.

• В еукаріотичній ДНК є послідовності інтронів, так що нитка мРНК також матиме їх. Тому сплайнування РНК має відбутися до фіналізації ланцюга мРНК всередині ядра в еукаріот. Однак не існує етапу обробки РНК у прокаріотів через брак інтронів у їх генетичному матеріалі.

• Можливість одночасно експресувати кластеризовані гени (відомі як оперони) присутня в прокаріотичному процесі. Однак у еукаріотів одразу експресується лише одна, а наступна ланцюг мРНК після експресії також деградує..