Генна експресия в прокариоти срещу еукариоти
  

Генната експресия е съществен процес, който протича както в прокариотите, така и в еукариотите. Въпреки факта, че резултатите както при еукариотите, така и при прокариотите са еднакви, между тях има значителни разлики. Генната експресия е обсъдена като цяло и разликите между прокариотичните и еукариотните процеси са подчертани по-специално в тази статия.

Генната експресия

Когато информацията за даден ген се преобразува в структурни форми, се казва, че конкретният ген се експресира. Експресията на гени е процес, който прави биологично важни молекули, а това обикновено са макромолекули. Гените се изразяват най-вече под формата на протеини, но РНК също е продукт на този процес. Не би могло да има жизнена форма, без да се осъществява процесът на генна експресия.

Три основни стъпки са там в генната експресия, известна като транскрипция, обработка на РНК и транслация. Модификацията на протеина след превода и некодирането на узряване на РНК са някои от другите процеси, свързани с генната експресия. В етапа на транскрипция нуклеотидната последователност на гена в ДНК веригата се транскрибира в РНК, след като ДНК веригата се демонтира с ензима ДНК хеликаза. Новообразуваната РНК верига (тРНК) се реформира чрез отстраняване на некодиращите последователности и отвеждането на нуклеотидната последователност на гена към рибозомите. Има специфични tRNA (трансферна РНК) молекули, които разпознават съответните аминокиселини в цитоплазмата. След това молекулите на тРНК се свързват към специфичните аминокиселини. Във всяка молекула на тРНК има последователност от три нуклеотида. Рибозома в цитоплазмата е прикрепена към ивицата мРНК и се идентифицира изходният кодон (промоторът). Молекулите на тРНК със съответните нуклеотиди за последователността на тРНК се преместват в голямата субединица на рибозомата. Тъй като молекулите на тРНК стигат до рибозомата, съответната аминокиселина се свързва със следващата аминокиселина в последователността чрез пептидна връзка. Това пептидно свързване продължава, докато последният кодон не бъде прочетен в рибозомата. Въз основа на последователността на аминокиселините в протеиновата верига, формата и функцията варират за всяка протеинова молекула. Тази форма и функция са резултат от нуклеотидната последователност в молекулата на ДНК. Оттук става ясно, че различните гени кодират различни протеини с променливи форми и функции.

Каква е разликата между генната експресия в прокариоти и еукариоти?

• Тъй като прокариотите нямат ядрена обвивка, рибозомите могат да започнат да синтезират протеина при формирането на нишката на мРНК. Това е силно контрастиращо на еукариотния процес, при който нишката на тРНК трябва да бъде транспортирана в цитоплазмата, за да се свърже рибозомите с това. Освен това, броят на основните етапи е два в експресията на прокариотичен ген, докато има три основни етапа в процеса на еукариот.

• В еукариотната ДНК има интронни последователности, така че нишката на тРНК също да има такива. Следователно, свързването на РНК трябва да се извърши преди финализирането на ивицата на иРНК вътре в ядрото в еукариотите. Въпреки това, няма стъпка за обработка на РНК в прокариоти поради липсата на интрони в генетичния им материал.

• Възможност за едновременно експресиране на клъстерирани гени (известни като оперони) присъства в прокариотичния процес. Въпреки това, само един се експресира наведнъж в еукариоти, а последвалата иРНК верига също се разгражда след експресията.