Skillnad mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättning
Share
Huvudskillnad - Prokaryotisk vs Eukaryotisk översättning
Prokaryotisk och eukaryotisk översättning är inblandad i syntesen av proteiner genom avkodning av de genetiska instruktionerna som bärs av mRNA. Under översättningen translateras nukleotidtripleter, kända som kodoner, på mRNA till en sekvens av aminosyror. Både prokaryotisk och eukaryotisk översättning delar en liknande grundplan genom processerna. Det finns emellertid flera skillnader som kan observeras i dessa översättningsprocesser. De huvudskillnad mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättning är det prokaryotisk översättning sker synkront med dess transkription medan eukaryotisk översättning sker asynkront med dess transkription.
Denna artikel förklarar,
1. Vad är prokaryotisk översättning
- Definition, Process, Funktioner
2. Vad är prokaryotisk översättning
- Definition, Process, Funktioner
3. Vad är skillnaden mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättning
Vad är prokaryotisk översättning
I prokaryoter är översättningen processen att samtidigt syntetisera proteiner med transkription. Översättning börjar strax efter transkription av 5'-änden av genen i mRNA. Prokaryotisk översättning sker i grunden i tre steg: initiering, förlängning och avslutning. För att initiera översättningen monteras de två underenheterna 50S och 30S. De tre initieringsfaktorerna IF1, IF2 och IF3 hjälper till att montera initieringskomplexet. N-formylmetionin är den första tillsatta aminosyran i översättning. GTP används som energikälla för peptidbindningsbildningen mellan de återstående och inkommande nukleotiderna. Översättningsinitieringsfaktorn är EF-P.
Valet av startkodon underlättas genom bindningen av ribosomen med Shine-Dalgarno-sekvensen. Shine-Dalgarno-sekvensen är en purinrik region belägen uppströms från AUG-startkodonet. Denna sekvens är komplementär till den pyrimidinrika regionen på 16S rRNA. 16S-rRNA är en komponent i 30S-subenhet. Dessa två komplementära nukleotider parar tillsammans och bildar en dubbelsträngad RNA-struktur. Denna parning leder initieringskodonen till ribosomets P-plats. Den första aminosyran binder med P-stället. En ribosom består av tre aktiva platser: En plats, P-plats och E-plats. Inkommande aminoacyl-tRNA, andra än det första aminoacyl-tRNA, binds med A-stället. Peptidbindningsbildningen sker vid P-stället. Utgångsplats för det oladdade tRNA är E-platsen.
Figur 1: Transkriptionsinitiering i prokaryoter 70S ribosom
De två förlängningsfaktorerna är EF-G och EF-Tu. Översättningen förlängs tills ribosomen når till en av de tre stoppkodonerna: UAA, UGA, UAG. Frisättningsfaktorer andra än tRNA: erna, känner igen stoppkodonet. MRNA med termineringskodon vid A-ställe kallas terminationskomplexet. Tre frisättningsfaktorer kan identifieras: RF1, RF2 och RF3. RF1 och RF2 känner igen UAA / UAG och UAA / UGA och hydrolyserar esterbindningen i peptidyl-tRNA för att frigöra den kommande polypeptidkedjan. RF3 katalyserar frisättningen av RF1 och RF2. När det nya proteinet släpps, genomgår ribosomen återvinning. Ribosomåtervinningsfaktorn och EF-G är involverade i frisättning av mRNA och tRNA från ribosomen och dissociation av 70S ribosom i 30S och 50S-subenheter. IF3 frisätter mRNA genom att ersätta deacylerade tRNA.
När bakterier går in i den stationära fasen nedregeras översättningen genom dimerisering av ribosomer. Ribosomdimerisering underlättas av RMF, HPF och YfiA. Ribosomissociationsfaktorerna är RsfA och HflX.
Vad är eukaryotisk översättning
Översättning är det andra steget med eukaryotisk genuttryck, en separat händelse från eukaryotisk transkription. Transkription och översättning sker i två olika fack i eukaryoter. Därför kan de två processerna inte förekomma samtidigt. Eukaryotiska mRNA är monokistroniska och bearbetas i kärnan genom att tillsätta en 5'-keps, poly A-svans och klyvning av introner innan de frisätts till cytoplasman. Ribosomavbrott påverkar också translationen genom samtranslationell vikning av den nyssyntesande polypeptidkedjan på ribosomen. Denna process försenar översättningen, vilket ger tid för översättningen.
Eukaryotiska mRNA består av en 5'-keps och poly A-svans. Därför sker initiering av översättning på två olika sätt: cap-beroende initiering och cap-oberoende initiering. Under cap-beroende initiering binder initieringsfaktorerna till 5'-änden av mRNA. Dessa initieringsfaktorer håller mRNA i den lilla subenheten av ribosomen. Under cap-oberoende initiering tillåter inre ribosom-inträdesställen ribosomhandeln till startplatsen genom direkt bindning. I eukaryoter är den första bindande aminosyran metionin. 40S-subenhet associerar med 60S-subenhet för att bilda 80S ribosom.
Två förlängningsfaktorer är involverade i eukaryotisk översättning: eEF-1 och eEF-2. Förlängning sker på liknande sätt som för prokaryoter. Uppsägning av översättningen är också densamma som i det prokaryota systemet. Men universell frisättningsfaktor eRF1 kan känna igen alla tre stoppkodon. Frigivningsfaktorn, eRF3 hjälper eRFl att frigöra polypeptidkedjan. Grundläggande steg i översättningen visas i figur 2.
Figur 2: Allmänt översättning
Skillnad mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättning
timing
Prokaryotisk översättning: Prokaryotisk transkription och översättning är samtidiga processer.
Eukaryotisk översättning: Eukaryotisk transkription och översättning är diskontinuerliga processer.
ribosomer
Prokaryotisk översättning: 30S och 50S = 70S ribosomer
Eukaryotisk översättning: 40S och 60S = 80S ribosomer
Messenger RNA-källa
Prokaryotisk översättning: Porkaryotiska mRNA förekommer i cytoplasman. MRNA är polykistroniskt.
Eukaryotisk översättning: Eukaryota mRNA förekommer i kärnan. Efter de efter transkriptionella modifieringarna släpps de till cytoplasman via kärnporer. MRNA är monocistranic.
Livspan av mRNA
Prokaryotisk översättning: MRNA: erna är instabila och lever i några sekunder till två minuter.
Eukaryotisk översättning: MRNA: erna är ganska stabila och lever i ungefär några timmar till dagar.
Plats
Prokaryotisk översättning: Detta utförs av 70S ribosomer i cytoplasman.
Eukaryotisk översättning: Detta utförs av 80S ribosomer som är fästa med ER.
Lokalisering i cellcykeln
Prokaryotisk översättning: Det finns ingen bestämd fas för förekomsten.
Eukaryotisk översättning: Detta sker i G1 och G2 faser i cellcykeln.
Sekvenser i den otranslaterade regionen
Prokaryotisk översättning: Shine-Dalgarno-sekvensen finns i 5'-UTR, ~ 10 nukleotider uppströms till startkodonet.
Eukaryotisk översättning: Kozak-sekvensen finns i 5'-UTR, några nukleotider uppströms statkodonet.
Översättningsinitiering
Prokaryotisk översättning: Cap-oberoende initiering.
Eukaryotisk översättning: Både cap-beroende och cap-oberoende initiering.
Initieringsfaktorer
Prokaryotisk översättning: Tre initieringsfaktorer är inblandade: IF1, IF2 och IF3.
Eukaryotisk översättning: Nio initieringsfaktorer är inblandade: elF 1, 2, 3, 4A, 4B, 4C, 4D, 5 och 6.
First Aminosyra
Prokaryotisk översättning: N-formylmetionin är den första aminosyran som tillsätts till polypeptidkedjan.
Eukaryotisk översättning: Metionin är den första aminosyran som tillsätts till polypeptidkedjan.
Förlängningsfaktor
Prokaryotisk översättning: Två förlängningsfaktorer är inblandade: EF-G och EF-Tu.
Eukaryotisk översättning: Två förlängningsfaktorer är inblandade: eEF-1 och eEF-2.
Fart
Prokaryotisk översättning: Prokaryotisk översättning är en snabbare process som lägger till tjugo aminosyror per sekund.
Eukaryotisk översättning: Eukaryotisk översättning är en långsammare process som lägger till en enda aminosyra per sekund.
Ödet av första aminosyran
Prokaryotisk översättning: Formylgruppen avlägsnas från första aminosyran, behållande av metionin i polypetidkedjan.
Eukaryotisk översättning: Hela metioninen avlägsnas från polypeptidkedjan.
Release Factor
Prokaryotisk översättning: Två frigjorda faktorer är inblandade: RF1 (för UAG och UAA) och RF2 (för UAA och UGA).
Eukaryotisk översättning: En enda frisättningsfaktor är inblandad: eRF1.
Slutsats
Översättning är den universella processen att syntetisera proteiner som det andra steget i genuttryck. Både prokaryota och eukaryota ribosomer avkodar mRNA i grunden liknande metoder. Ribosomer är maskinerna för proteinsyntesen. Alla tjugo essentiella aminosyror delas i både prokaryota och eukaryotiska translationsprocesser. Båda processerna förekommer i cytoplasman och kompletterar de fyra processerna: initiering, förlängning, translokation och avslutning. TRNA, ger den korrekta aminosyran, vilket möjliggör att peptidbindningar bildas mellan två aminosyror. Huvudskillnaden mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättning är att prokaryotisk översättning är en samtidig process med transkription medan eukaryotisk översättning är en separat process från dess transkription.
Referens:
1. "Prokaryotisk översättning". Wikipedia, den fria encyklopedin, 2016. Tillträde 26 feb 2017
2. "Eukaryotisk översättning". Wikipedia, den fria encyklopedin, 2016. Tillträde 26 feb 2017
3. "Skillnad mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättning". EASY BIOLOGY CLASS, 2017. Tillträde 26 feb 2017
4. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L "Eukaryotisk proteinsyntes Diffror från prokaryotisk proteinsyntes, främst i översättningsinitiering". Biokemi. 5: e upplagan. Avsnitt 29.5, 2002 New York: W H Freeman, New York. NCBI bokhylla. Åtkomst 26 feb 2017
Image Courtesy:
1. "121-70SRibosomes initiering" Av David Goodsell - RCSB PDB Molecule of the Month (CC BY 3.0) via Wikimedia Commons
2. "TRNA ribosomes diagram en" Av LadyofHats - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
