Genekspresjon i prokaryoter vs eukaryoter
Genuttrykk er en essensiell prosess som finner sted i både prokaryoter og eukaryoter. Til tross for at resultatene i både eukaryoter og prokaryoter er de samme, er det betydelige forskjeller mellom dem. Genuttrykk diskuteres generelt, og forskjellene mellom de prokaryote og eukaryote prosessene fremheves spesielt i denne artikkelen.
genuttrykk
Når informasjonen til et gen omdannes til strukturelle former, sies det spesielle genet å komme til uttrykk. Genuttrykk er en prosess som lager biologisk viktige molekyler, og disse er vanligvis makromolekyler. Gener uttrykkes for det meste i form av proteiner, men RNA er også et produkt av denne prosessen. Det kunne ikke vært noen livsform uten at genekspresjonsprosessen finner sted.
Tre hovedtrinn er der i genuttrykk kjent som transkripsjon, RNA-behandling og oversettelse. Proteinmodifikasjonen etter oversettelsen og ikke-kodende RNA-modning er noen av de andre prosessene som er involvert i genuttrykk. I transkripsjonstrinnet blir nukleotidsekvensen til genet i DNA-tråden transkribert til RNA etter at DNA-tråden er demontert med DNA-helikaseenzym. Den nydannede RNA-strengen (mRNA) reformeres ved å fjerne de ikke-kodende sekvensene og ta nukleotidsekvensen til genet til ribosomene. Det er spesifikke tRNA (transfer RNA) molekyler som gjenkjenner de relevante aminosyrene i cytoplasmaet. Etter det blir tRNA-molekyler festet til de spesifikke aminosyrene. I hvert tRNA-molekyl er det en sekvens av tre nukleotider. Et ribosom i cytoplasmaet festes til mRNA-tråden, og startkodonet (promotoren) identifiseres. tRNA-molekylene med de tilsvarende nukleotidene for mRNA-sekvensen flyttes inn i den store underenheten til ribosomet. Når tRNA-molekylene kommer til ribosomet, bindes den tilsvarende aminosyren til neste aminosyre i sekvensen gjennom en peptidbinding. Denne peptidbindingen fortsetter til det siste kodonet avleses ved ribosomet. Basert på sekvensen av aminosyrer i proteinkjeden, varierer formen og funksjonen for hvert proteinmolekyl. Denne formen og funksjonen er resultater av nukleotidsekvensen i DNA-molekylet. Derfor blir det klart at forskjellige gener koder for forskjellige proteiner med variable former og funksjoner.
Hva er forskjellen mellom genuttrykk i prokaryoter og eukaryoter?
• Siden prokaryoter ikke har en kjernekappe, kan ribosomene begynne å syntetisere proteinet etter hvert som mRNA-tråden dannes. Dette er svært kontrast til den eukaryote prosessen, der mRNA-strengen må transporteres inn i cytoplasmaet for at ribosomer skal binde seg til det. I tillegg er antallet hovedtrinn to i prokaryot genuttrykk, mens det er tre hovedtrinn i eukaryot prosess.
• Det er intronsekvenser i eukaryotisk DNA slik at mRNA-strengen også vil ha disse. Derfor må RNA-spleisingen finne sted før sluttføring av mRNA-tråden inne i kjernen i eukaryoter. Det er imidlertid ikke noe RNA-behandlingstrinn i prokaryoter på grunn av mangelen på introner i deres genetiske materiale.
• Mulighet for samtidig å uttrykke grupperte gener (kjent som operoner) er tilstede i den prokaryote prosessen. Imidlertid uttrykkes bare én på en gang i eukaryoter, og den påfølgende mRNA-tråden degraderes også etter uttrykket.
