Genų raiška prokariotuose prieš eukariotus
Genų ekspresija yra esminis procesas, vykstantis ir prokariotuose, ir eukariotuose. Nepaisant to, kad eukariotų ir prokariotų rezultatai yra vienodi, tarp jų yra didelių skirtumų. Genų raiška aptariama bendrai, o skirtumai tarp prokariotinių ir eukariotinių procesų ypač pabrėžiami šiame straipsnyje.
Genų išraiška
Kai geno informacija paverčiama struktūrinėmis formomis, sakoma, kad konkretus genas yra išreikštas. Genų ekspresija yra procesas, kurio metu susidaro biologiškai svarbios molekulės, dažniausiai tai yra makromolekulės. Genai dažniausiai išreiškiami b altymų pavidalu, tačiau RNR taip pat yra šio proceso produktas. Negali būti jokios gyvybės formos, jei nevyksta genų ekspresijos procesas.
Trys pagrindiniai genų ekspresijos etapai, žinomi kaip transkripcija, RNR apdorojimas ir vertimas. B altymų modifikavimas po vertimo ir nekoduojančios RNR brendimas yra kai kurie kiti procesai, susiję su genų ekspresija. Transkripcijos etape DNR grandinės geno nukleotidų seka transkribuojama į RNR po to, kai DNR grandinė yra išardoma naudojant DNR helikazės fermentą. Naujai suformuota RNR grandinė (mRNR) pertvarkoma pašalinant nekoduojančias sekas ir geno nukleotidų seką pernešant į ribosomas. Yra specifinės tRNR (transfer RNR) molekulės, kurios atpažįsta atitinkamas aminorūgštis citoplazmoje. Po to tRNR molekulės prijungiamos prie specifinių aminorūgščių. Kiekvienoje tRNR molekulėje yra trijų nukleotidų seka. Ribosoma citoplazmoje yra prijungta prie mRNR grandinės ir identifikuojamas pradinis kodonas (promotorius). tRNR molekulės su atitinkamais mRNR sekos nukleotidais perkeliamos į didelį ribosomos subvienetą. Kai tRNR molekulės patenka į ribosomą, atitinkama aminorūgštis peptidine jungtimi susijungia su sekančia aminorūgštimi. Šis peptidinis ryšys tęsiasi tol, kol ribosomoje nuskaitomas paskutinis kodonas. Atsižvelgiant į aminorūgščių seką b altymų grandinėje, kiekvienos b altymo molekulės forma ir funkcija skiriasi. Ši forma ir funkcija yra DNR molekulės nukleotidų sekos rezultatas. Taigi tampa aišku, kad skirtingi genai koduoja skirtingus b altymus, kurių forma ir funkcijos skiriasi.
Kuo skiriasi genų ekspresija prokariotuose ir eukariotuose?
• Kadangi prokariotai neturi branduolio apvalkalo, ribosomos gali pradėti sintetinti b altymą, kai susidaro mRNR grandinė. Tai labai prieštarauja eukariotų procesui, kai mRNR grandinė turi būti transportuojama į citoplazmą, kad ribosomos su ja susijungtų. Be to, prokariotinio geno ekspresijos pagrindinių etapų skaičius yra du, o eukariotų procese yra trys pagrindiniai etapai.
• Eukariotų DNR yra intronų sekos, todėl mRNR grandinė taip pat turės jas. Todėl RNR susijungimas turi įvykti prieš užbaigiant mRNR grandinę eukariotų branduolyje. Tačiau prokariotuose nėra RNR apdorojimo etapo, nes jų genetinėje medžiagoje trūksta intronų.
• Prokariotiniame procese yra galimybė vienu metu ekspresuoti sugrupuotus genus (žinomus kaip operonai). Tačiau eukariotuose vienu metu ekspresuojama tik viena, o sekanti mRNR grandinė taip pat suardoma po ekspresijos.
