Ključna razlika između prokariotske i eukariotske inicijacije translacije je u tome što se prokariotska inicijacija translacije događa na 70S ribosomima, dok se eukariotska inicijacija translacije događa na 80S ribosomima.
Translacija ili sinteza proteina je biološki proces koji se odvija u citoplazmi. Prolazi kroz tri koraka: inicijaciju, elongaciju i završetak. Ovaj proces uključuje prevođenje tripleta nukleotida ili kodona prisutnih u sekvenci glasničke RNA (mRNA) u sekvencu aminokiselina. Translaciju provode ribosomi i specifični enzimi. Oni kataliziraju stvaranje polipeptida na temelju mRNA uzorka.
Što je prokariotska inicijacija prevođenja?
Prokariotska inicijacija translacije je vezanje 30S ribosomske podjedinice ribosoma na 5’ kraj mRNA uz pomoć prokariotskih inicijacijskih faktora. Sinteza proteina počinje stvaranjem inicijalnog kompleksa. Inicijacijski kompleks sastoji se od 30S ribosoma, mRNA uzorka, inicijacijskih faktora kao što su IF-1, IF-2 i IF-3 i posebne inicijatorske tRNA. Kod prokariota, sekvenca Shine Dalgarno sudjeluje u identificiranju ribosoma za pokretanje translacije. Shine Dalgarno sekvenca veže se s 30S ribosomskom podjedinicom na mRNA šabloni. U ovom koraku IF-3 igra važnu ulogu. Inicijator tRNA tada se kombinira s početnim kodonom AUG. Ova tRNA molekula prenosi aminokiselinu metionin.
Slika 01: Prokariotski prijevod
Formilacija metionina važan je proces koji se odvija kod prokariota. Stoga, formilirani metionin djeluje kao prva aminokiselina u prokariotskoj translaciji. Vezanje tRNA i metionina (fMet) je posredovano IF-2. Ribosomska podjedinica 30S zajedno s fMet, IF-1, IF-2 i IF -3 stvaraju inicijacijski kompleks. Hidroliza GTP-a na IF-2 i oslobađanje svih inicijacijskih faktora omogućuje vezanje 30S ribosomske podjedinice na 50S ribosomsku podjedinicu kako bi se formirao potpuno funkcionalni ribosom, također poznat kao translacijski kompleks. Budući da je GTP hidroliziran, vezanje podjedinica nepovratno je spontano i zahtijeva energiju za završetak translacije.
Što je eukariotska inicijacija prevođenja?
Eukariotska inicijacija translacije je proces kojim se inicijator tRNA, 40S i 60S ribosomske podjedinice vežu eukariotskim inicijacijskim faktorima (eIF) u 80S ribosom na početnom kodonu mRNA. Eukariotski faktori inicijacije translacije, mRNA transkript i ribosom uglavnom sudjeluju u procesu inicijacije. Čimbenici inicijacije vežu se na ribosomsku podjedinicu 40s. Inicijacijski faktor eIF3 sprječava prerano vezanje dviju podjedinica, dok eIF4 djeluje kao cap-vezujući protein. Faktor inicijacije translacije eIF2 odabire nabijenu inicijatorsku tRNA i veže se s metioninom u Met-tRNA. Ova molekula nije formilirana. Nakon ovog procesa vezanja, formira se ternarni kompleks, koji je poznat kao eIF2/GTP/Met-tRNA. Ovaj ternarni kompleks veže se s drugim eIF-ovima na podjedinicu 40S kako bi formirao preinicijacijski kompleks 43S.
Slika 02: Inicijacija eukariotske translacije
Ovaj preinicijacijski kompleks s proteinskim faktorima kreće se duž lanca mRNA prema 3’ kraju kako bi došao do početnog kodona. Ovaj proces je poznat kao skeniranje mRNA. Hidroliza GTP-a odvija se na eIF2 koji aktivira disocijaciju faktora inicijacije translacije iz podjedinice 40-ih što dovodi do stvaranja punog kompleksa ribosoma. Ovo označava kraj inicijacije eukariotske translacije i nastavlja se u fazu elongacije.
Sličnosti između prokariotske i eukariotske inicijacije prevođenja
- Oba procesa koriste predložak mRNA.
- tRNA donosi ispravnu aminokiselinu u oba procesa.
- Obje ribosomske podjedinice sudjeluju u inicijaciji translacije.
- GTP hidroliza odvija se u oba procesa kako bi se aktivirala inicijacija prevođenja.
- AUG djeluje kao početni kodon za oba procesa.
Razlika između prokariotske i eukariotske inicijacije prevođenja
Prokariotska inicijacija translacije odvija se na 70-im ribosomima, dok se eukariotska inicijacija translacije odvija na 80-im ribosomima. Dakle, ovo je ključna razlika između prokariotske i eukariotske inicijacije translacije. Štoviše, prokariotska inicijacija translacije je proces neovisan o cap-u, dok eukariotska inicijacija translacije ovisi o cap-u i cap-u. Dakle, ovo je još jedna značajna razlika između prokariotske i eukariotske inicijacije translacije. Osim toga, aminokiseline koje pokreću lanac prokariotske inicijacije translacije i eukariotske inicijacije translacije su N-formil metionin i metionin, respektivno.
Sljedeća infografika sastavlja razlike između prokariotske i eukariotske inicijacije prevođenja u tabličnom obliku za usporedbu.
Sažetak – prokariotska naspram eukariotske inicijacije prevođenja
Translacija je biološki proces koji se odvija u citoplazmi. Inicijacija je prvi korak prevođenja. Prijepis mRNA djeluje kao predložak za prokariotsku i eukariotsku inicijaciju translacije. Inicijacija prokariotske translacije je vezanje 30S ribosomske podjedinice ribosoma na 5’ kraj mRNA uz pomoć prokariotskih inicijacijskih faktora. Čimbenici inicijacije uključuju IF-1, IF-2 i IF-3, dok ribosomi 70s djeluju kao glavni strojevi za prevođenje uključeni u proces inicijacije. Inicijacija eukariotske translacije je proces kojim se inicijator tRNA, 40S i 60S ribosomske podjedinice vežu eukariotskim inicijacijskim faktorima (eIF) u 80S ribosom na početnom kodonu mRNA. Čimbenici inicijacije uključuju eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 i eIF6 dok ribosomi 80-ih djeluju kao strojevi za inicijaciju translacije u eukariota. Dakle, ovo je sažetak razlike između prokariotske i eukariotske inicijacije translacije.
