Genekspression i prokaryoter vs eukaryoter
Genekspression er en væsentlig proces, der finder sted i både prokaryoter og eukaryoter. På trods af at resultaterne i både eukaryoter og prokaryoter er de samme, er der betydelige forskelle mellem dem. Genekspression diskuteres generelt, og forskellene mellem de prokaryote og eukaryote processer fremhæves særligt i denne artikel.
Genekspression
Når informationen om et gen omdannes til strukturelle former, siges det pågældende gen at blive udtrykt. Genekspression er en proces, der laver biologisk vigtige molekyler, og disse er norm alt makromolekyler. Gener udtrykkes for det meste i form af proteiner, men RNA er også et produkt af denne proces. Der kunne ikke være nogen livsform, uden at genekspressionsprocessen fandt sted.
Der er tre store trin i genekspression kendt som transkription, RNA-behandling og translation. Proteinmodifikationen efter translation og ikke-kodende RNA-modning er nogle af de andre processer, der er involveret i genekspression. I transkriptionstrinnet transskriberes nukleotidsekvensen af genet i DNA-strengen til RNA, efter at DNA-strengen er blevet demonteret med DNA-helicaseenzym. Den nydannede RNA-streng (mRNA'et) omdannes ved at fjerne de ikke-kodende sekvenser og tage genets nukleotidsekvens til ribosomerne. Der er specifikke tRNA (transfer RNA) molekyler, der genkender de relevante aminosyrer i cytoplasmaet. Derefter er tRNA-molekyler knyttet til de specifikke aminosyrer. I hvert tRNA-molekyle er der en sekvens af tre nukleotider. Et ribosom i cytoplasmaet er knyttet til mRNA-strengen, og startkodonen (promotoren) identificeres. tRNA-molekylerne med de tilsvarende nukleotider for mRNA-sekvensen flyttes ind i den store underenhed af ribosomet. Når tRNA-molekylerne kommer til ribosomet, bindes den tilsvarende aminosyre til den næste aminosyre i sekvensen gennem en peptidbinding. Denne peptidbinding fortsætter, indtil den sidste kodon aflæses ved ribosomet. Baseret på rækkefølgen af aminosyrer i proteinkæden varierer formen og funktionen for hvert proteinmolekyle. Denne form og funktion er resultater af nukleotidsekvensen i DNA-molekylet. Derfor bliver det klart, at forskellige gener koder for forskellige proteiner med variable former og funktioner.
Hvad er forskellen mellem genekspression i prokaryoter og eukaryoter?
• Da prokaryoter ikke har en nuklear kappe, kan ribosomerne begynde at syntetisere proteinet, efterhånden som mRNA-strengen dannes. Dette står i høj grad i kontrast til den eukaryote proces, hvor mRNA-strengen skal transporteres ind i cytoplasmaet, for at ribosomer kan binde sig til det. Derudover er antallet af hovedtrin to i prokaryot genekspression, hvorimod der er tre hovedtrin i eukaryot proces.
• Der er intronsekvenser i eukaryotisk DNA, så mRNA-strengen også vil have dem. Derfor skal RNA-splejsningen finde sted før færdiggørelse af mRNA-strengen inde i kernen i eukaryoter. Der er dog ikke noget RNA-behandlingstrin i prokaryoter på grund af manglen på introner i deres genetiske materiale.
• Muligheden for samtidig at udtrykke klyngede gener (kendt som operoner) er til stede i den prokaryote proces. Men kun én udtrykkes på én gang i eukaryoter, og den efterfølgende mRNA-streng nedbrydes også efter ekspressionen.
