Синтез на протеини в прокариоти срещу еукариоти
Протеиновият синтез има своите стъпки, подредени по много строго подреден начин във всяка клетка от цялата биологична дума, но във всяка има малки идентичности. Съществуват обаче сериозни значителни разлики между пътищата за синтез на прокариотни и еукариотни протеини, въпреки че крайният резултат винаги е протеин и в двата случая. Компонентите на двата вида клетки може да са основната причина те да се различават една от друга. Въпреки това, основните стъпки на транскрипция, обработка на РНК и транслация са едни и същи както при прокариотите, така и при еукариотите. В тази статия е представен общ преглед на протеиновия синтез, последван от лесни за възприемане дискусии на основните значителни разлики помежду си.
Синтез на протеини
Протеиновият синтез е биологичен процес, който протича в клетките на организмите в три основни стъпки, известни като транскрипция, обработка на РНК и транслация. В етапа на транскрипция нуклеотидната последователност на гена в ДНК веригата се транскрибира в РНК. Тази първа стъпка е много подобна на репликацията на ДНК, с изключение на това, че резултатът е верига върху РНК в протеиновия синтез. ДНК веригата се разглобява с ДНК хеликазен ензим, РНК полимеразата се прикрепя към специфичното място на началото на гена, известно като промотор, и РНК веригата се синтезира по дължината на гена. Тази новообразувана РНК верига е известна като информационна РНК (mRNA).
МРНК веригата отвежда нуклеотидната последователност към рибозомите за обработка на РНК. Специфични tRNA (трансферна RNA) молекули ще разпознаят съответните аминокиселини в цитоплазмата. След това молекулите на tRNA се прикрепват към специфичните аминокиселини. Във всяка молекула tRNA има последователност от три нуклеотида. Рибозома в цитоплазмата е прикрепена към иРНК веригата и се идентифицира началният кодон (промоторът). Молекулите tRNA със съответните нуклеотиди за mRNA последователността се преместват в голямата субединица на рибозомата. Когато tRNA молекулите стигнат до рибозомата, съответната аминокиселина се свързва със следващата аминокиселина в последователността чрез пептидна връзка. Тази последна стъпка е известна като превод; всъщност това е мястото, където се извършва действителният протеинов синтез.
Формата на протеина се определя чрез различните видове аминокиселини във веригата, които са прикрепени към tRNA молекули, но tRNA са специфични за mRNA последователността. Следователно е ясно, че протеиновите молекули изобразяват информацията, съхранявана в молекулата на ДНК. Протеиновият синтез обаче може да бъде иницииран и от РНК верига.
Каква е разликата между протеиновия синтез в прокариотите и еукариотите?
• Докато се извършва етапът на транскрипция, рибозомите са способни да се свързват с образуващата се иРНК верига в прокариотите, тъй като те нямат ядрена обвивка, която да обхваща нуклеиновите киселини. Въпреки това, иРНК може да се асоциира с рибозомите, след като веригата се премести извън ядрото при еукариотите.
• Следователно става ясно, че етапът на транслация на процеса вече е започнал, преди транскрипцията да е завършена при прокариотите, докато двете стъпки се извършват далеч една от друга при еукариотите. С други думи, обработката на РНК не се извършва в прокариотния синтез, но в еукариотния процес.
• Само един ген се експресира в един пълен процес на протеинов синтез при еукариотите, докато често има няколко гена, експресирани в бактериален (прокариотен) протеинов синтез от една иРНК верига. С други думи, групираните гени (известни като оперони) могат да бъдат експресирани от прокариоти, но не и еукариоти.
• Има некодиращи ДНК последователности в еукариотните нуклеинови киселини, известни като интрони, но не и в прокариотите. ИРНК при еукариотите премахва интроните от своята верига, преди да напусне ядрото, което е в контраст с простото образуване на иРНК верига при прокариотите.
