Eiwitsynthese in Prokaryotic versus Eukaryotic
Eiwitsynthese heeft zijn volgorde op een zeer hoog gesequenceerde manier binnen elke cel van het gehele biologische woord, maar er zijn kleine identiteiten in elke cel. Er zijn echter serieus aanzienlijke verschillen tussen prokaryotische en eukaryote eiwit synthetiserende paden, ondanks het eindresultaat is altijd een eiwit in beide gevallen. De componenten van de twee soorten cellen kunnen de belangrijkste reden zijn dat deze verschillend zijn van elkaar. De belangrijkste stappen van transcriptie, RNA-verwerking en vertaling zijn echter hetzelfde in zowel prokaryoten als eukaryoten. Een algemeen verslag over de eiwitsynthese wordt in dit artikel gepresenteerd, gevolgd door gemakkelijk te verwerken discussies over de belangrijkste aanzienlijke verschillen tussen elkaar.
Eiwitsynthese
Eiwitsynthese is een biologisch proces dat plaatsvindt in de cellen van organismen in drie hoofdstappen die bekend staan als transcriptie, RNA-verwerking en vertaling. In de transcriptiestap wordt de nucleotidesequentie van het gen in de DNA-streng getranscribeerd in RNA. Deze eerste stap lijkt sterk op de DNA-replicatie, behalve dat het resultaat een streng op RNA in eiwitsynthese is. De DNA-streng wordt ontmanteld met DNA-helicase-enzym, RNA-polymerase wordt bevestigd op de specifieke plaats van de start van het gen dat bekend staat als promotor en RNA-streng wordt langs het gen gesynthetiseerd. Deze nieuw gevormde RNA-streng staat bekend als het boodschapper-RNA (mRNA).
De mRNA-streng neemt de nucleotidensequentie naar de ribosomen voor de RNA-bewerking. Specifieke tRNA (transfer RNA) moleculen zullen de relevante aminozuren in het cytoplasma herkennen. Daarna worden tRNA-moleculen aan de specifieke aminozuren gehecht. In elk tRNA-molecuul is er een sequentie van drie nucleotiden. Een ribosoom in het cytoplasma is gehecht aan de mRNA-streng en het startcodon (de promotor) wordt geïdentificeerd. De tRNA-moleculen met de overeenkomstige nucleotiden voor de mRNA-sequentie worden in de grote subeenheid van het ribosoom geplaatst. Wanneer de tRNA-moleculen naar het ribosoom komen, wordt het overeenkomstige aminozuur in de sequentie aan het volgende aminozuur gebonden via een peptidebinding. Deze laatste stap staat bekend als vertaling; inderdaad, hier vindt de feitelijke eiwitsynthese plaats.
De vorm van het eiwit wordt bepaald door de verschillende typen aminozuren in de keten, die waren gehecht aan tRNA-moleculen, maar tRNA is specifiek voor de mRNA-sequentie. Daarom is het duidelijk dat de eiwitmoleculen de informatie afbeelden die is opgeslagen in het DNA-molecuul. Er kon echter ook eiwitsynthese vanuit een RNA-streng worden geïnitieerd.
Wat is het verschil tussen eiwitsynthese in prokaryotisch en eukaryotisch?
• Naarmate de transcriptiestap plaatsvindt, kunnen de ribosomen zich associëren met de vormende mRNA-streng in prokaryoten omdat ze geen nucleaire enveloppe hebben om de nucleïnezuren te omsluiten. Echter, mRNA kan associëren met de ribosomen nadat de streng in eukaryoten uit de kern is verplaatst.
• Daarom wordt duidelijk dat de vertaalstap van het proces al is gestart voordat de transcriptie voltooid is in prokaryoten, terwijl de twee stappen ver uit elkaar plaatsvinden in eukaryoten. Met andere woorden, RNA-verwerking vindt niet plaats in prokaryotische synthese, maar het gebeurt wel in het eukaryotische proces.
• Slechts één gen wordt tot expressie gebracht in één volledig proces van eiwitsynthese in eukaryoten, terwijl er vaak meerdere genen tot expressie worden gebracht in bacteriële (prokaryotische) eiwitsynthese van één mRNA-streng. Met andere woorden, geclusterde genen (bekend als Operons) kunnen worden uitgedrukt door prokaryoten, maar niet door de eukaryoten.
• Er zijn niet-coderende DNA-sequenties in eukaryotische nucleïnezuren bekend als Introns maar niet in prokaryoten. Het mRNA in eukaryoten verwijdert de introns van zijn streng voor het verlaten van de kern, wat in tegenstelling is met de eenvoudige vorming van mRNA-streng in prokaryoten..