Izraz gena u Prokariotima protiv Eukariota
Ekspresija gena je suštinski proces koji se odvija i kod prokariota i kod eukariota. Uprkos činjenici da su rezultati i kod eukariota i kod prokariota isti, među njima postoje značajne razlike. Ekspresija gena se raspravlja općenito, a razlike između prokariotskih i eukariotskih procesa posebno su istaknute u ovom članku.
Gene Expression
Kada se informacija gena pretvara u strukturne forme, kaže se da je određeni gen izražen. Ekspresija gena je proces koji stvara biološki važne molekule, a to su obično makromolekule. Geni se uglavnom eksprimiraju u obliku proteina, ali je i RNK proizvod ovog procesa. Ne može postojati životni oblik bez procesa ekspresije gena.
U ekspresiji gena postoje tri glavna koraka poznata kao transkripcija, obrada RNK i translacija. Modifikacija proteina nakon translacije i nekodirajuća RNK sazrijevanje su neki od drugih procesa uključenih u ekspresiju gena. U koraku transkripcije, nukleotidna sekvenca gena u DNK lancu se transkribuje u RNK nakon što se lanac DNK razgradi sa enzimom DNK helikaze. Novoformirani RNA lanac (mRNA) se reformiše uklanjanjem nekodirajućih sekvenci i odnošenjem nukleotidne sekvence gena u ribozome. Postoje specifične tRNA (transferna RNA) molekule koje prepoznaju relevantne aminokiseline u citoplazmi. Nakon toga, tRNA molekuli su vezani za određene aminokiseline. U svakom molekulu tRNA nalazi se niz od tri nukleotida. Ribosom u citoplazmi je vezan za mRNA lanac i identifikuje se početni kodon (promotor). Molekuli tRNA sa odgovarajućim nukleotidima za sekvencu mRNA se pomeraju u veliku podjedinicu ribozoma. Kako tRNA molekuli dolaze do ribozoma, odgovarajuća aminokiselina se vezuje za sljedeću amino kiselinu u nizu putem peptidne veze. Ova peptidna veza se nastavlja sve dok se posljednji kodon ne očita na ribosomu. Na osnovu slijeda aminokiselina u proteinskom lancu, oblik i funkcija variraju za svaki proteinski molekul. Ovaj oblik i funkcija rezultat su nukleotidne sekvence u molekuli DNK. Stoga postaje jasno da različiti geni kodiraju različite proteine s promjenjivim oblicima i funkcijama.
Koja je razlika između ekspresije gena kod prokariota i eukariota?
• Pošto prokarioti nemaju nuklearni omotač, ribozomi mogu početi sintetizirati protein kako se mRNA lanac formira. Ovo je u velikoj suprotnosti s eukariotskim procesom, gdje lanac mRNA mora biti transportiran u citoplazmu da bi se ribozomi vezali za to. Pored toga, broj glavnih koraka je dva u ekspresiji prokariotskog gena, dok postoje tri glavna koraka u eukariotskom procesu.
• Postoje intronske sekvence u eukariotskoj DNK tako da će ih i mRNA imati. Stoga, spajanje RNK mora se dogoditi prije finalizacije mRNA lanca unutar jezgra kod eukariota. Međutim, kod prokariota nema koraka obrade RNK zbog nedostatka introna u njihovom genetskom materijalu.
• Mogućnost istovremenog izražavanja grupisanih gena (poznatih kao operoni) prisutna je u prokariotskom procesu. Međutim, samo jedan je eksprimiran odjednom kod eukariota, a naredni mRNA lanac se također razgrađuje nakon ekspresije.
