Ključna razlika između inicijacije prokariotske i eukariotske translacije je u tome što se inicijacija prokariotske translacije događa na 70S ribozomima dok se inicijacija eukariotske translacije događa na 80S ribozomima.
Translacija ili sinteza proteina je biološki proces koji se odvija u citoplazmi. Nastavlja se kroz tri koraka: inicijacija, elongacija i završetak. Ovaj proces uključuje prevođenje nukleotidnih tripleta ili kodona prisutnih u sekvenci mRNA (mRNA) u sekvencu aminokiselina. Translaciju obavljaju ribozomi i specifični enzimi. Oni katalizuju formiranje polipeptida na osnovu mRNA šablona.
Šta je prokariotska inicijacija prevođenja?
Inicijacija prokariotske translacije je vezivanje 30S ribosomske podjedinice ribozoma za 5’ kraj mRNA uz pomoć prokariotskih inicijacijskih faktora. Sinteza proteina počinje formiranjem inicijacionog kompleksa. Kompleks inicijacije se sastoji od 30S ribozoma, mRNA šablona, faktora inicijacije kao što su IF-1, IF-2 i IF-3 i specijalnog inicijatora tRNA. Kod prokariota, Shine Dalgarno sekvenca učestvuje u identifikaciji ribozoma za pokretanje translacije. Shine Dalgarno sekvenca se vezuje za 30S ribosomalnu podjedinicu na mRNA šablonu. U ovom koraku, IF-3 igra važnu ulogu. Inicijatorska tRNA se zatim kombinuje sa startnim kodonom AUG. Ovaj tRNA molekul prenosi aminokiselinu metionin.
Slika 01: Prokariotski prevod
Formilacija metionina je važan proces koji se odvija kod prokariota. Dakle, formilirani metionin djeluje kao prva aminokiselina u prokariotskom prijevodu. Vezivanje tRNA i metionina (fMet) je posredovano IF-2. 30S ribosomska podjedinica zajedno sa fMet, IF-1, IF-2 i IF-3 stvaraju inicijacijski kompleks. Hidroliza GTP-a na IF-2 i oslobađanje svih faktora inicijacije omogućavaju vezivanje 30S ribosomalne podjedinice za 50S ribosomsku podjedinicu kako bi se formirao potpuno funkcionalan ribozom, također poznat kao translacijski kompleks. Budući da je GTP hidroliziran, vezivanje podjedinica je nepovratno spontano i zahtijeva energiju da se prekine translacija.
Šta je inicijacija eukariotskog prijevoda?
Eukariotska inicijacija translacije je proces kojim se inicijatorska tRNA, 40S i 60S ribosomske podjedinice vezuju faktorima inicijacije eukariota (eIF) u 80S ribozom na početnom kodonu mRNA. Faktori inicijacije eukariotske translacije, transkript mRNA i ribosom uglavnom učestvuju u procesu inicijacije. Inicijacijski faktori se vezuju za ribosomsku podjedinicu 40-ih. Faktor inicijacije eIF3 sprječava prerano vezivanje dvije podjedinice, dok eIF4 djeluje kao protein koji veže kapicu. Faktor inicijacije translacije eIF2 odabire nabijenu inicijatorsku tRNA i vezuje se za metionin da bi formirao Met-tRNA. Ovaj molekul nije formiliran. Nakon ovog procesa vezivanja, formira se ternarni kompleks, koji je poznat kao eIF2/GTP/Met-tRNA. Ovaj ternarni kompleks se vezuje sa drugim eIF-ovima za 40S podjedinicu da bi formirao 43S preinicijacioni kompleks.
Slika 02: Eukariotsko prevođenje
Ovaj kompleks preinicijacije sa proteinskim faktorima kreće se duž mRNA lanca prema 3’ kraju kako bi stigao do startnog kodona. Ovaj proces je poznat kao skeniranje mRNA. GTP hidroliza se odvija na eIF2 koji aktivira disocijaciju faktora inicijacije translacije iz podjedinice 40-ih, što dovodi do formiranja punog kompleksa ribosoma. Ovo označava kraj inicijacije eukariotskog prijevoda i prelazi na fazu elongacije.
Sličnosti između prokariotskog i eukariotskog prijevoda
- Oba procesa koriste mRNA šablon.
- tRNA dovodi do ispravne aminokiseline u oba procesa.
- Obje ribosomske podjedinice učestvuju u pokretanju prijevoda.
- GTP hidroliza se odvija u oba procesa kako bi se aktiviralo pokretanje prijevoda.
- AUG djeluje kao početni kodon za oba procesa.
Razlika između prokariotskog i eukariotskog pokretanja prijevoda
Prokariotska inicijacija translacije se odvija na ribozomima 70-ih, dok se inicijacija eukariotske translacije odvija na ribozomima 80-ih. Dakle, ovo je ključna razlika između inicijacije prevođenja prokariota i eukariota. Štaviše, inicijacija prokariotske translacije je proces nezavisan od kapa, dok je inicijacija translacije eukariota zavisna od kapice i nezavisna od kapice. Dakle, ovo je još jedna značajna razlika između inicijacije translacije prokariota i eukariota. Osim toga, aminokiseline koje iniciraju lanac inicijacije prokariotske translacije i inicijacije eukariotske translacije su N-formil metionin i metionin, respektivno.
Sljedeća infografika sastavlja razlike između inicijacije prijevoda prokariota i eukariota u obliku tabele za usporedbu.
Sažetak – prokariotski vs eukariotski početak prevođenja
Translacija je biološki proces koji se odvija u citoplazmi. Inicijacija je prvi korak prevođenja. Transkript mRNA djeluje kao šablon za inicijaciju translacije i prokariotske i eukariotske. Inicijacija prokariotske translacije je vezivanje 30S ribosomske podjedinice ribozoma za 5’ kraj mRNA uz pomoć prokariotskih inicijacijskih faktora. Faktori inicijacije uključuju IF-1, IF-2 i IF-3, dok ribozomi 70-ih djeluju kao glavni translacijski strojevi uključeni u proces inicijacije. Inicijacija eukariotske translacije je proces kojim se inicijatorska tRNA, 40S i 60S ribosomske podjedinice vezuju faktorima inicijacije eukariota (eIF) u 80S ribozom na početnom kodonu mRNA. Faktori inicijacije uključuju eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 i eIF6, dok ribozomi 80-ih djeluju kao mašinerija za iniciranje translacije kod eukariota. Dakle, ovo je sažetak razlike između inicijacije prevođenja prokariota i eukariota.
