Forskjellen mellom prokaryotisk og eukaryotisk oversettelse
Share
Hovedforskjell - Prokaryotisk vs Eukaryotisk Oversettelse
Prokaryotisk og eukaryotisk oversettelse er involvert i syntesen av proteiner ved dekoding av de genetiske instruksjonene som bæres av mRNAene. Under translasjon, blir nukleotid-tripletter, kjent som kodoner, på mRNAet oversatt til en sekvens av aminosyrer. Både prokaryotisk og eukaryotisk oversettelse deler en lignende grunnleggende plan gjennom prosessene. Det er imidlertid flere forskjeller som kan observeres i disse oversettelsesprosessene. De hovedforskjell mellom prokaryotisk og eukaryotisk oversettelse er det prokaryotisk oversettelse skjer synkront med sin transkripsjon, mens eukaryotisk oversettelse skjer asynkront med sin transkripsjon.
Denne artikkelen forklarer,
1. Hva er prokaryotisk oversettelse
- Definisjon, Prosess, Funksjoner
2. Hva er prokaryotisk oversettelse
- Definisjon, Prosess, Funksjoner
3. Hva er forskjellen mellom prokaryotisk og eukaryotisk oversettelse
Hva er prokaryotisk oversettelse
I prokaryoter er oversettelse prosessen med samtidig syntetisering av proteiner med transkripsjon. Oversettelsen begynner straks etter transkripsjon av 5'-enden av genet til mRNA. Prokaryotisk oversettelse skjer i utgangspunktet i tre trinn: initiering, forlengelse og avslutning. For å starte oversettelsen, er de to underenhetene 50S og 30S samlet. De tre initieringsfaktorene, IF1, IF2 og IF3 hjelper til å samle initieringskomplekset. N-formylmetionin er den første tilsatte aminosyren i oversettelse. GTP brukes som energikilde for peptidbindingsdannelsen mellom de gjenværende og innkommende nukleotider. Oversettelsesinitivasjonsfaktoren er EF-P.
Utvelgelsen av startkodonet forenkles ved binding av ribosomet med Shine-Dalgarno-sekvensen. Shine-Dalgarno-sekvensen er en purinrik region som ligger oppstrøms for AUG-startkodonet. Denne sekvensen er komplementær til den pyrimidinrike regionen på 16S rRNA. 16S rRNA er en komponent av 30S underenhet. Disse to komplementære nukleotidene sammen sammen, danner en dobbeltstrenget RNA-struktur. Denne sammenkoblingen bringer initieringskodonet inn i ribosomets P-sted. Den første aminosyren binder med P-stedet. En ribosom består av tre aktive steder: Et sted, P-sted og E-sted. Innkommende aminoacyl-tRNAer, bortsett fra det første aminoacyl-tRNA, binder med A-stedet. Peptidbindingsdannelsen skjer ved P-stedet. Utgangsstedet for det uladede tRNA er E-stedet.
Figur 1: Transkripsjonsinitiering i prokaryotene 70S ribosom
De to forlengelsesfaktorene er EF-G og EF-Tu. Oversetteren forlenger til ribosomet når til en av de tre stoppkodonene: UAA, UGA, UAG. Andre frigivelsesfaktorer enn tRNAene, gjenkjenner stoppkodonet. MRNA'en med termineringskodonet på A-stedet refereres til som termineringskomplekset. Tre frigivelsesfaktorer kan identifiseres: RF1, RF2 og RF3. RF1 og RF2 gjenkjenner UAA / UAG og UAA / UGA og hydrolyserer esterbindingen i peptidyl-tRNA for å frigjøre den naserende polypeptidkjeden. RF3 katalyserer utgivelsen av RF1 og RF2. Når det nye proteinet frigjøres, gjennomgår ribosomet resirkulering. Ribosome Recycling Factor og EF-G, er involvert i frigjøring av mRNA og tRNA fra ribosomet og dissosiasjon av 70S ribosom i 30S og 50S underenheter. IF3 frigjør mRNA ved å erstatte deacylert tRNA.
Når bakterier går inn i den stasjonære fasen, blir oversettelsen nedregulert ved dimerisering av ribosomer. Ribosomdimerisering blir lettere av RMF, HPF og YfiA. Ribosomedissociationsfaktorene er RsfA og HflX.
Hva er eukaryotisk oversettelse
Oversettelse er det andre trinnet av eukaryotisk genuttrykk, en separat hendelse fra eukaryotisk transkripsjon. Transkripsjon og oversettelse forekommer i to forskjellige rom i eukaryoter. Derfor kan de to prosessene ikke forekomme samtidig. Eukaryotiske mRNA er monokistroniske og behandles i kjernen ved å legge til en 5'-cap, poly A-hale og spleising ut av introner før de slippes ut til cytoplasma. Ribosomal pausering påvirker også oversettelsen ved co-translasjonell folding av den nylig syntetiserende polypeptidkjeden på ribosomet. Denne prosessen forsinker oversettelse, noe som gir tid til oversettelsen.
Eukaryotiske mRNAer består av en 5'-cap og poly A-hale. Derfor inntrer oversettelsen på to forskjellige måter: cap-avhengig initiering og cap-uavhengig initiering. Under cap-avhengig initiering binder initieringsfaktorene til 5'-enden av mRNA. Disse initieringsfaktorene holder mRNA i den lille underenheten av ribosomet. Under cap-uavhengig initiering tillater indre ribosom-inngangssteder ribosomhandelen til startstedet ved direkte binding. I eukaryoter er den første bindende aminosyren metionin. 40S underenhet assosierer med 60S underenhet for å danne 80S ribosom.
To forlengelsesfaktorer er involvert i eukaryotisk oversettelse: eEF-1 og eEF-2. Forlengelse skjer på samme måte som for prokaryoter. Oppsigelse av oversettelsen er også den samme som i det prokaryote systemet. Men universell utgivelsesfaktor eRF1 er i stand til å gjenkjenne alle tre stoppkodonene. Frigivelsesfaktoren, eRF3 hjelper eRF1 til å frigjøre polypeptidkjeden. Grunnleggende trinn i oversettelsen vises i figur 2.
Figur 2: Generell oversettelse
Forskjellen mellom prokaryotisk og eukaryotisk oversettelse
timing
Prokaryotisk oversettelse: Prokaryotisk transkripsjon og oversettelse er samtidige prosesser.
Eukaryotisk oversettelse: Eukaryotisk transkripsjon og oversettelse er diskontinuerlige prosesser.
ribosomer
Prokaryotisk oversettelse: 30S og 50S = 70S ribosomer
Eukaryotisk oversettelse: 40S og 60S = 80S ribosomer
Messenger RNA Source
Prokaryotisk oversettelse: Porkaryotiske mRNA forekommer i cytoplasma. MRNA er polykistronisk.
Eukaryotisk oversettelse: Eukaryotiske mRNA forekommer i kjernen. Etter de post-transkripsjonelle modifikasjonene frigjøres de til cytoplasma via atomporer. MRNA er monocistranic.
Livspan av mRNA
Prokaryotisk oversettelse: MRNAene er ustabile og lever i noen sekunder til to minutter.
Eukaryotisk oversettelse: MRNAene er ganske stabile, og lever i noen få timer til dager.
plassering
Prokaryotisk oversettelse: Dette utføres av 70S ribosomer i cytoplasma.
Eukaryotisk oversettelse: Dette utføres av 80S ribosomer festet med ER.
Lokalisering i Cell Cycle
Prokaryotisk oversettelse: Det er ingen bestemt fase for forekomsten.
Eukaryotisk oversettelse: Dette skjer i G1 og G2 faser i celle syklusen.
Sekvenser i den utranslaterte regionen
Prokaryotisk oversettelse: Shine-Dalgarno-sekvensen er funnet i 5'-UTR, ~ 10 nukleotider oppstrøms til startkodonet.
Eukaryotisk oversettelse: Kozak-sekvensen er funnet i 5'-UTR, noen få nukleotider oppstrøms til statkodonet.
Oversettelsesinitiering
Prokaryotisk oversettelse: Cap-uavhengig initiering.
Eukaryotisk oversettelse: Både cap-avhengig og cap-uavhengig initiering.
Initiasjonsfaktorer
Prokaryotisk oversettelse: Tre initieringsfaktorer er involvert: IF1, IF2 og IF3.
Eukaryotisk oversettelse: Ni initieringsfaktorer er involvert: elF 1, 2, 3, 4A, 4B, 4C, 4D, 5 og 6.
Første Aminosyre
Prokaryotisk oversettelse: N-formylmetionin er den første aminosyren tilsatt til polypeptidkjeden.
Eukaryotisk oversettelse: Methionin er den første aminosyren tilsatt til polypeptidkjeden.
Forlengelsesfaktor
Prokaryotisk oversettelse: To forlengelsesfaktorer er involvert: EF-G og EF-Tu.
Eukaryotisk oversettelse: To forlengelsesfaktorer er involvert: eEF-1 og eEF-2.
Hastighet
Prokaryotisk oversettelse: Prokaryotisk oversettelse er en raskere prosess som legger til ti aminosyrer per sekund.
Eukaryotisk oversettelse: Eukaryotisk oversettelse er en langsommere prosess som legger til en enkelt aminosyre per sekund.
Skjebnen til første aminosyre
Prokaryotisk oversettelse: Formylgruppen fjernes fra første aminosyre, beholding av metionin i polypetidkjeden.
Eukaryotisk oversettelse: Hele metioninen fjernes fra polypeptidkjeden.
Frigivelsesfaktor
Prokaryotisk oversettelse: To frigjorte faktorer er involvert: RF1 (for UAG og UAA) og RF2 (for UAA og UGA).
Eukaryotisk oversettelse: En enkelt frigivelsesfaktor er involvert: eRF1.
Konklusjon
Oversettelse er den universelle prosessen med syntetisering av proteiner som det andre trinnet i genuttrykk. Både prokaryote og eukaryote ribosomer dekoder mRNA i fundamentalt liknende metoder. Ribosomer er maskineri for proteinsyntese. Alle tyve essensielle aminosyrer deles i både prokaryotiske og eukaryotiske oversettelsesprosesser. Begge prosessene forekommer i cytoplasmaen, og fullfører de fire prosessene: initiering, forlengelse, translokasjon og avslutning. TRNA, bringer den korrekte aminosyren, slik at peptidbindinger kan danne mellom to aminosyrer. Hovedforskjellen mellom prokaryotisk og eukaryotisk oversettelse er at prokaryotisk oversettelse er en samtidig prosess med transkripsjon, mens eukaryotisk oversettelse er en egen prosess fra transkripsjonen.
Henvisning:
1. "Prokaryotisk oversettelse". Wikipedia, den frie encyklopedi, 2016. Tilgang 26. februar 2017
2. "Eukaryotisk oversettelse". Wikipedia, den frie encyklopedi, 2016. Tilgang 26. februar 2017
3. "Forskjell mellom prokaryotisk og eukaryotisk oversettelse". EASY BIOLOGY CLASS, 2017. Tilgang 26. februar 2017
4. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L "Eukaryotisk proteinsyntese Skiller seg fra prokaryotisk proteinsyntese først og fremst i oversettelsesinitiering". Biokjemi. 5. utgave. Seksjon 29.5, 2002 New York: W H Freeman, New York. NCBI Bookshelf. Tilgang 26 feb 2017
Bilde Courtesy:
1. "121-70SRibosomes initiering" Av David Goodsell - RCSB PDB Molecule of the Month (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "TRNA ribosomes diagram no" Av LadyofHats - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
