Nøkkelforskjellen mellom prokaryot og eukaryot translasjonsinitiering er at prokaryot translasjonsinitiering skjer på 70S ribosomer mens eukaryot translasjonsinitiering skjer på 80S ribosomer.
Translasjon eller proteinsyntese er en biologisk prosess som foregår i cytoplasmaet. Det fortsetter via tre trinn: initiering, forlengelse og avslutning. Denne prosessen innebærer å oversette nukleotidtripletter eller kodoner som er tilstede i messenger RNA (mRNA) sekvensen til en aminosyresekvens. Translasjon utføres av ribosomer og spesifikke enzymer. Disse katalyserer dannelsen av polypeptidet basert på mRNA-malen.
Hva er prokaryotisk oversettelsesinitiering?
Prokaryot translasjonsinitiering er bindingen av den 30S ribosomale underenheten til ribosomet til 5'-enden av mRNA ved hjelp av prokaryote initieringsfaktorer. Syntesen av proteiner begynner med dannelsen av initieringskomplekset. Initieringskomplekset består av 30S-ribosom, mRNA-template, initieringsfaktorer som IF-1, IF-2 og IF-3 og spesiell initiator-tRNA. Hos prokaryoter tar Shine Dalgarno-sekvensen del i å identifisere ribosomet for å sette i gang translasjon. Shine Dalgarno-sekvensen binder seg til den 30S ribosomale underenheten på mRNA-malen. I dette trinnet spiller IF-3 en viktig rolle. Initiator-tRNA kombineres deretter med startkodonet AUG. Dette tRNA-molekylet transporterer aminosyren metionin.
Figur 01: Prokaryotisk oversettelse
Formylering av metionin er en viktig prosess som foregår i prokaryoter. Dermed fungerer formylert metionin som den første aminosyren i prokaryot translasjon. Bindingen av tRNA og metionin (fMet) formidles av IF-2. Den 30S ribosomale underenheten sammen med fMet, IF-1, IF-2 og IF-3 skaper initieringskomplekset. Hydrolysen av GTP på IF-2 og frigjøring av alle initieringsfaktorer tillater binding av 30S ribosomal underenhet til 50S ribosomal underenhet for å danne et fullt funksjonelt ribosom, også kjent som translasjonskomplekset. Siden GTP er hydrolysert, er bindingen av underenhetene irreversibelt spontan og krever energi for å avslutte translasjonen.
Hva er eukaryotisk oversettelsesinitiering?
Eukaryot translasjonsinitiering er prosessen der initiator-tRNA, 40S og 60S ribosomale underenheter bindes av eukaryote initieringsfaktorer (eIF) til et 80S-ribosom ved startkodonet til mRNA. Eukaryote translasjonsinitieringsfaktorer, mRNA-transkript og ribosomet deltar hovedsakelig i initieringsprosessen. Initieringsfaktorene binder seg til 40-tallets ribosomale underenhet. Initieringsfaktoren eIF3 forhindrer for tidlig binding av de to underenhetene, mens eIF4 fungerer som det cap-bindende proteinet. Translasjonsinitieringsfaktor eIF2 velger det ladede initiator-tRNAet og binder seg med metionin for å danne Met-tRNA. Dette molekylet er ikke formylert. Etter denne bindingsprosessen dannes et ternært kompleks, som er kjent som eIF2/GTP/Met-tRNA. Dette ternære komplekset binder seg med andre eIF-er til 40S-underenheten for å danne et 43S-preinitieringskompleks.
Figur 02: eukaryotisk oversettelsesinitiering
Dette preinitieringskomplekset med proteinfaktorene beveger seg langs mRNA-kjeden mot 3'-enden for å nå startkodonet. Denne prosessen er kjent som skanning av mRNA. GTP-hydrolyse finner sted ved eIF2 som aktiverer dissosiasjonen av translasjonsinitieringsfaktorer fra 40-tallets underenhet som fører til dannelsen av hele ribosomkomplekset. Dette markerer slutten på initiering av eukaryot oversettelse og fortsetter til forlengelsesfasen.
likheter mellom prokaryot og eukaryot oversettelsesinitiering
- Begge prosessene bruker en mRNA-mal.
- tRNA henter frem riktig aminosyre i begge prosessene.
- Begge ribosomale underenheter deltar i oversettelsen.
- GTP-hydrolyse finner sted i begge prosessene for å aktivere translasjonsinitiering.
- AUG fungerer som startkodon for begge prosessene.
Forskjellen mellom prokaryot og eukaryotisk oversettelsesinitiering
Prokaryot translasjonsinitiering finner sted på 70-talls ribosomer, mens eukaryot translasjonsinitiering finner sted på 80-talls ribosomer. Så dette er nøkkelforskjellen mellom prokaryot og eukaryotisk oversettelsesinitiering. Dessuten er prokaryot translasjonsinitiering en cap-uavhengig prosess, mens eukaryot translasjonsinitiering er cap-avhengig og cap-uavhengig. Dermed er dette en annen betydelig forskjell mellom prokaryot og eukaryotisk translasjonsinitiering. Dessuten er de kjedeinitierende aminosyrene for prokaryot translasjonsinitiering og eukaryot translasjonsinitiering henholdsvis N-formylmetionin og metionin.
Følgende infografikk samler forskjellene mellom prokaryot og eukaryot oversettelsesinitiering i tabellform for side ved side sammenligning.
Sammendrag – Prokaryot vs eukaryot oversettelsesinitiering
Translasjon er en biologisk prosess som foregår i cytoplasmaet. Initiering er det første trinnet i oversettelsen. Et mRNA-transkript fungerer som mal for både prokaryot og eukaryotisk translasjonsinitiering. Prokaryot translasjonsinitiering er bindingen av den 30S ribosomale underenheten til ribosomet til 5'-enden av mRNA ved hjelp av prokaryote initieringsfaktorer. Initieringsfaktorene inkluderer IF-1, IF-2 og IF-3, mens 70-talls ribosomer fungerer som det viktigste oversettelsesmaskineriet involvert i initieringsprosessen. Eukaryotisk translasjonsinitiering er prosessen der initiator tRNA, 40S og 60S ribosomale underenheter bindes av eukaryote initieringsfaktorer (eIF) til et 80S ribosom ved startkodonet til mRNA. Initieringsfaktorene inkluderer eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 og eIF6 mens 80-tallets ribosomer fungerer som maskineriet for initiering av translasjon i eukaryoter. Dermed er dette sammendraget av forskjellen mellom prokaryot og eukaryotisk oversettelsesinitiering.
