Genska ekspresija kod prokariota naspram eukariota
Genska ekspresija bitan je proces koji se odvija i kod prokariota i kod eukariota. Unatoč činjenici da su rezultati i kod eukariota i kod prokariota isti, među njima postoje značajne razlike. Općenito se govori o ekspresiji gena, au ovom su članku posebno istaknute razlike između prokariotskih i eukariotskih procesa.
Ekspresija gena
Kada se informacija o genu pretvara u strukturne oblike, kaže se da je određeni gen eksprimiran. Ekspresija gena je proces koji stvara biološki važne molekule, a to su obično makromolekule. Geni se većinom izražavaju u obliku proteina, ali produkt tog procesa je i RNK. Ne bi moglo postojati oblik života bez odvijanja procesa ekspresije gena.
Tri su glavna koraka u ekspresiji gena poznata kao transkripcija, obrada RNK i translacija. Modifikacija proteina nakon translacije i sazrijevanje nekodirajuće RNA neki su od drugih procesa uključenih u ekspresiju gena. U koraku transkripcije, nukleotidna sekvenca gena u lancu DNA prepisuje se u RNA nakon što se lanac DNA rastavi enzimom DNA helikaza. Novoformirani RNA lanac (mRNA) se reformira uklanjanjem nekodirajućih sekvenci i odvođenjem nukleotidne sekvence gena u ribosome. Postoje specifične tRNA (transfer RNA) molekule koje prepoznaju relevantne aminokiseline u citoplazmi. Nakon toga se molekule tRNA vežu za određene aminokiseline. U svakoj molekuli tRNA nalazi se niz od tri nukleotida. Ribosom u citoplazmi vezan je za mRNA lanac, a početni kodon (promotor) je identificiran. Molekule tRNA s odgovarajućim nukleotidima za slijed mRNA premještaju se u veliku podjedinicu ribosoma. Kako molekule tRNA dolaze do ribosoma, odgovarajuća aminokiselina povezuje se peptidnom vezom sa sljedećom aminokiselinom u nizu. Ovo peptidno vezanje se nastavlja sve dok se zadnji kodon ne očita na ribosomu. Na temelju slijeda aminokiselina u proteinskom lancu, oblik i funkcija variraju za svaku proteinsku molekulu. Ovaj oblik i funkcija rezultat su slijeda nukleotida u molekuli DNA. Stoga postaje jasno da različiti geni kodiraju različite proteine s promjenjivim oblicima i funkcijama.
Koja je razlika između ekspresije gena kod prokariota i eukariota?
• Budući da prokarioti nemaju jezgrinu ovojnicu, ribosomi mogu početi sintetizirati protein kada se formira mRNA lanac. Ovo je u velikoj suprotnosti s eukariotskim procesom, gdje se mRNA lanac mora transportirati u citoplazmu da bi se ribosomi s njim povezali. Dodatno, broj glavnih koraka je dva u ekspresiji prokariotskog gena, dok postoje tri glavna koraka u eukariotskom procesu.
• U eukariotskoj DNK postoje intronske sekvence tako da će ih imati i mRNA lanac. Stoga se spajanje RNA mora dogoditi prije finaliziranja lanca mRNA unutar jezgre u eukariota. Međutim, kod prokariota ne postoji korak obrade RNA zbog nedostatka introna u njihovom genetskom materijalu.
• Mogućnost istodobne ekspresije grupiranih gena (poznatih kao operoni) prisutna je u prokariotskom procesu. Međutim, kod eukariota se samo jedan eksprimira odjednom, a sljedeći mRNA lanac se također razgrađuje nakon ekspresije.
