Klíčový rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou iniciací translace je v tom, že k iniciaci prokaryotické translace dochází na 70S ribozomech, zatímco k iniciaci eukaryotické translace na 80S ribozomech.
Translace neboli syntéza proteinů je biologický proces, který probíhá v cytoplazmě. Probíhá ve třech krocích: iniciace, prodloužení a ukončení. Tento proces zahrnuje translaci nukleotidových tripletů nebo kodonů přítomných v sekvenci messenger RNA (mRNA) do aminokyselinové sekvence. Translace je prováděna ribozomy a specifickými enzymy. Ty katalyzují tvorbu polypeptidu na základě templátu mRNA.
Co je iniciace prokaryotického překladu?
Iniciace prokaryotické translace je vazba 30S ribozomální podjednotky ribozomu na 5‘konec mRNA pomocí prokaryotických iniciačních faktorů. Syntéza proteinů začíná tvorbou iniciačního komplexu. Iniciační komplex se skládá z 30S ribozomu, mRNA templátu, iniciačních faktorů jako IF-1, IF-2 a IF-3 a speciálního iniciátoru tRNA. U prokaryot se Shine Dalgarnova sekvence podílí na identifikaci ribozomu k zahájení translace. Shine Dalgarno sekvence se váže s 30S ribozomální podjednotkou na mRNA templátu. V tomto kroku hraje důležitou roli IF-3. Iniciátorová tRNA se pak spojí se start kodonem AUG. Tato molekula tRNA transportuje aminokyselinu methionin.
Obrázek 01: Prokaryotický překlad
Formylace methioninu je důležitý proces, který probíhá v prokaryotech. Formylovaný methionin tedy působí jako první aminokyselina v prokaryotické translaci. Vazba tRNA a methioninu (fMet) je zprostředkována IF-2. Ribozomální podjednotka 30S spolu s fMet, IF-1, IF-2 a IF-3 tvoří iniciační komplex. Hydrolýza GTP na IF-2 a uvolnění všech iniciačních faktorů umožňují navázání ribozomální podjednotky 30S na ribozomální podjednotku 50S za vzniku plně funkčního ribozomu, známého také jako translační komplex. Protože je GTP hydrolyzován, vazba podjednotek je nevratně spontánní a vyžaduje energii k ukončení translace.
Co je iniciace eukaryotického překladu?
Iniciace eukaryotické translace je proces, při kterém jsou iniciační tRNA, 40S a 60S ribozomální podjednotky vázány eukaryotickými iniciačními faktory (eIF) na 80S ribozom na start kodonu mRNA. Eukaryotické translační iniciační faktory, transkript mRNA a ribozom se účastní především procesu iniciace. Iniciační faktory se vážou na ribozomální podjednotku 40. let. Iniciační faktor eIF3 zabraňuje předčasné vazbě dvou podjednotek, zatímco eIF4 působí jako protein vázající čepičku. Translační iniciační faktor eIF2 vybírá nabitou iniciační tRNA a váže se s methioninem za vzniku Met-tRNA. Tato molekula není formylovaná. Po tomto vazebném procesu se vytvoří ternární komplex, který je známý jako eIF2/GTP/Met-tRNA. Tento ternární komplex se váže s dalšími eIF na podjednotku 40S za vzniku preiniciačního komplexu 43S.
Obrázek 02: Zahájení eukaryotického překladu
Tento preiniciační komplex s proteinovými faktory se pohybuje podél řetězce mRNA směrem ke 3' konci, aby dosáhl startovacího kodonu. Tento proces je známý jako skenování mRNA. Hydrolýza GTP probíhá na eIF2, který aktivuje disociaci translačních iniciačních faktorů z podjednotky 40s vedoucí k vytvoření úplného ribozomového komplexu. To znamená konec iniciace eukaryotické translace a pokračuje do fáze prodlužování.
Podobnosti mezi prokaryotickou a eukaryotickou iniciací překladu
- Oba procesy používají šablonu mRNA.
- tRNA přináší správnou aminokyselinu v obou procesech.
- Obě ribozomální podjednotky se účastní iniciace překladu.
- GTP hydrolýza probíhá v obou procesech, aby se aktivovala iniciace překladu.
- AUG funguje jako startovací kodon pro oba procesy.
Rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou iniciací překladu
Iniciace prokaryotické translace probíhá na ribozomech 70. let, zatímco iniciace eukaryotické translace probíhá na ribozomech 80. let. Toto je klíčový rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou iniciací translace. Kromě toho je iniciace prokaryotické translace proces nezávislý na čepičce, zatímco iniciace eukaryotické translace je závislá na čepičce a nezávislá na čepičce. Toto je další významný rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou iniciací translace. Kromě toho aminokyseliny iniciující řetězec iniciace prokaryotické translace a iniciace eukaryotické translace jsou N-formylmethionin a methionin, v tomto pořadí.
Následující infografika shrnuje rozdíly mezi prokaryotickou a eukaryotickou iniciací translace v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Zahájení prokaryotického vs eukaryotického překladu
Překlad je biologický proces, který probíhá v cytoplazmě. Iniciace je prvním krokem překladu. Transkript mRNA působí jako templát pro iniciaci prokaryotické i eukaryotické translace. Iniciace prokaryotické translace je vazba 30S ribozomální podjednotky ribozomu na 5‘konec mRNA pomocí prokaryotických iniciačních faktorů. Iniciační faktory zahrnují IF-1, IF-2 a IF-3, zatímco ribozomy 70. let působí jako hlavní translační aparát zapojený do procesu iniciace. Iniciace eukaryotické translace je proces, při kterém jsou iniciační tRNA, 40S a 60S ribozomální podjednotky navázány eukaryotickými iniciačními faktory (eIF) na 80S ribozom na start kodonu mRNA. Iniciační faktory zahrnují eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 a eIF6, zatímco 80s ribozomy působí jako mechanismus pro iniciaci translace u eukaryot. Toto je shrnutí rozdílu mezi prokaryotickou a eukaryotickou iniciací translace.
