syntéza proteinů v prokaryotických vs eukaryotických
Syntéza proteinu má své kroky v pořadí velmi vysoce sekvenovaným způsobem uvnitř každé buňky celého biologického slova, ale v každé jsou malé identity. Mezi cestami syntézy prokaryotních a eukaryotických proteinů však existují vážně značné rozdíly, přestože konečným výsledkem je v obou případech vždy protein. Složky těchto dvou typů buněk by mohly být hlavním důvodem, proč se od sebe liší. Hlavní kroky transkripce, zpracování RNA a translace jsou však u prokaryot i eukaryot stejné. V tomto článku je uveden obecný popis syntézy bílkovin, po němž následují snadno srozumitelné diskuse o hlavních podstatných rozdílech mezi sebou.
syntéza bílkovin
Syntéza proteinů je biologický proces, který probíhá uvnitř buněk organismů ve třech hlavních krocích známých jako transkripce, zpracování RNA a translace. V kroku transkripce se nukleotidová sekvence genu ve vláknu DNA přepíše do RNA. Tento první krok je velmi podobný replikaci DNA kromě toho, že výsledkem je řetězec na RNA při syntéze proteinů. Řetězec DNA je demontován enzymem DNA helikáza, RNA polymeráza je připojena na specifické místo začátku genu známého jako promotor a řetězec RNA je syntetizován podél genu. Toto nově vytvořené vlákno RNA je známé jako messenger RNA (mRNA).
Řetězec mRNA přenáší nukleotidovou sekvenci do ribozomů pro zpracování RNA. Specifické molekuly tRNA (transfer RNA) rozpoznají relevantní aminokyseliny v cytoplazmě. Poté jsou molekuly tRNA připojeny ke specifickým aminokyselinám. V každé molekule tRNA je sekvence tří nukleotidů. Ribozom v cytoplazmě je připojen k vláknu mRNA a je identifikován výchozí kodon (promotor). Molekuly tRNA s odpovídajícími nukleotidy pro sekvenci mRNA jsou přesunuty do velké podjednotky ribozomu. Když molekuly tRNA přicházejí k ribozomu, je odpovídající aminokyselina spojena s další aminokyselinou v sekvenci prostřednictvím peptidové vazby. Tento poslední krok je známý jako překlad; skutečně zde probíhá skutečná syntéza bílkovin.
Tvar proteinu je určen prostřednictvím různých typů aminokyselin v řetězci, které byly připojeny k molekulám tRNA, ale tRNA jsou specifické pro sekvenci mRNA. Je tedy jasné, že molekuly proteinu zobrazují informaci uloženou v molekule DNA. Syntéza proteinů by však mohla být zahájena také z řetězce RNA.
Jaký je rozdíl mezi syntézou proteinů v prokaryotické a eukaryotické?
• Během transkripčního kroku jsou ribozomy schopné asociovat se s tvořícím se mRNA řetězcem v prokaryotech, protože nemají jaderný obal k uzavření nukleových kyselin. Nicméně, mRNA se může asociovat s ribozomy poté, co se vlákno přesune z jádra u eukaryot.
• Je tedy zřejmé, že translační krok procesu již byl zahájen před dokončením transkripce u prokaryot, zatímco u eukaryot probíhají tyto dva kroky daleko od sebe. Jinými slovy, zpracování RNA neprobíhá v prokaryotické syntéze, ale probíhá v eukaryotickém procesu.
• V jednom úplném procesu syntézy proteinů u eukaryot je exprimován pouze jeden gen, zatímco v bakteriální (prokaryotické) syntéze proteinů z jednoho řetězce mRNA je často exprimováno několik genů. Jinými slovy, seskupené geny (známé jako operony) mohou být exprimovány prokaryoty, ale ne eukaryoty.
• V eukaryotických nukleových kyselinách známých jako introny jsou nekódující sekvence DNA, ale ne v prokaryotech. mRNA v eukaryotech odstraňuje introny ze svého vlákna předtím, než opustí jádro, což je v kontrastu s jednoduchou tvorbou vlákna mRNA u prokaryot.
