Ключовата разлика между прокариотното и еукариотното започване на транслация е, че прокариотното започване на транслация се случва на 70S рибозоми, докато еукариотното започване на транслация се случва на 80S рибозоми.
Транслацията или протеиновият синтез е биологичен процес, който протича в цитоплазмата. Протича през три стъпки: иницииране, удължаване и прекратяване. Този процес включва транслиране на нуклеотидните триплети или кодони, присъстващи в последователността на информационната РНК (mRNA) в аминокиселинна последователност. Преводът се осъществява от рибозоми и специфични ензими. Те катализират образуването на полипептида на базата на иРНК матрицата.
Какво е започване на прокариотна транслация?
Инициирането на прокариотна транслация е свързването на 30S рибозомната субединица на рибозомата към 5’ края на иРНК с помощта на прокариотни иницииращи фактори. Синтезът на протеини започва с образуването на иницииращия комплекс. Иницииращият комплекс се състои от 30S рибозома, иРНК шаблон, иницииращи фактори като IF-1, IF-2 и IF-3 и специална инициираща тРНК. При прокариотите последователността на Shine Dalgarno участва в идентифицирането на рибозомата, за да започне транслация. Последователността на Shine Dalgarno се свързва с 30S рибозомната субединица на иРНК шаблона. В тази стъпка IF-3 играе важна роля. След това инициаторната tRNA се комбинира със стартовия кодон AUG. Тази tRNA молекула транспортира аминокиселината метионин.
Фигура 01: Прокариотна транслация
Формилирането на метионин е важен процес, който протича в прокариотите. По този начин, формилираният метионин действа като първата аминокиселина в прокариотната транслация. Свързването на tRNA и метионин (fMet) се медиира от IF-2. 30S рибозомната субединица заедно с fMet, IF-1, IF-2 и IF -3 създават иницииращия комплекс. Хидролизата на GTP върху IF-2 и освобождаването на всички иницииращи фактори позволяват свързването на 30S рибозомна субединица към 50S рибозомна субединица за образуване на напълно функционална рибозома, известна също като транслационен комплекс. Тъй като GTP е хидролизиран, свързването на субединиците е необратимо спонтанно и изисква енергия за прекратяване на транслацията.
Какво е започване на еукариотна транслация?
Инициирането на еукариотна транслация е процесът, чрез който инициаторната тРНК, 40S и 60S рибозомните субединици се свързват от еукариотни иницииращи фактори (eIF) в 80S рибозома в началния кодон на иРНК. Еукариотните иницииращи транслационни фактори, иРНК транскриптът и рибозомата участват главно в процеса на иницииране. Иницииращите фактори се свързват с 40s рибозомната субединица. Иницииращият фактор eIF3 предотвратява преждевременното свързване на двете субединици, докато eIF4 действа като cap-свързващ протеин. Факторът за иницииране на транслацията eIF2 избира заредената инициаторна tRNA и се свързва с метионин, за да образува Met-tRNA. Тази молекула не е формилирана. След този процес на свързване се образува троен комплекс, който е известен като eIF2/GTP/Met-tRNA. Този троичен комплекс се свързва с други eIFs към 40S субединицата, за да образува 43S преинициационен комплекс.
Фигура 02: Иницииране на еукариотна транслация
Този прединицииращ комплекс с протеиновите фактори се движи по веригата на иРНК към 3' края, за да достигне началния кодон. Този процес е известен като сканиране на иРНК. Хидролизата на GTP се извършва при eIF2, който активира дисоциацията на факторите за иницииране на транслацията от 40-те субединици, което води до образуването на пълния рибозомен комплекс. Това бележи края на еукариотното започване на транслацията и преминава към фазата на удължаване.
Прилики между прокариотно и еукариотно начало на транслация
- И двата процеса използват mRNA шаблон.
- tRNA извежда правилната аминокиселина и в двата процеса.
- И двете рибозомни субединици участват в инициирането на транслацията.
- GTP хидролиза се извършва и в двата процеса, за да се активира инициирането на транслацията.
- AUG действа като начален кодон и за двата процеса.
Разлика между прокариотно и еукариотно начало на транслация
Започването на прокариотната транслация се осъществява на 70-те рибозоми, докато еукариотното започване на транслацията се извършва на 80-те рибозоми. И така, това е ключовата разлика между прокариотното и еукариотното започване на транслация. Освен това, прокариотното започване на транслация е процес, независим от капачка, докато еукариотното започване на транслация е зависимо от капачка и капачка. По този начин, това е друга значителна разлика между прокариотното и еукариотното започване на транслация. Освен това аминокиселините, иницииращи веригата за иницииране на прокариотна транслация и еукариотна инициация на транслация, са съответно N-формил метионин и метионин.
Следващата инфографика компилира разликите между прокариотно и еукариотно започване на транслация в таблична форма за сравнение едно до друго.
Резюме – Прокариотно срещу еукариотно започване на транслация
Транслацията е биологичен процес, който протича в цитоплазмата. Инициирането е първата стъпка на превода. mRNA транскриптът действа като шаблон както за прокариотно, така и за еукариотно иницииране на транслация. Инициирането на прокариотна транслация е свързването на 30S рибозомната субединица на рибозомата към 5’ края на иРНК с помощта на прокариотни иницииращи фактори. Иницииращите фактори включват IF-1, IF-2 и IF-3, докато 70-те рибозоми действат като основна транслационна машина, участваща в процеса на иницииране. Еукариотното започване на транслация е процесът, чрез който инициаторната тРНК, 40S и 60S рибозомните субединици се свързват от еукариотни иницииращи фактори (eIF) в 80S рибозома в началния кодон на иРНК. Иницииращите фактори включват eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 и eIF6, докато рибозомите от 80-те години действат като машина за започване на транслацията в еукариотите. По този начин, това е обобщението на разликата между прокариотно и еукариотно започване на транслация.
