Unterschied zwischen der Proteinsynthese bei Prokaryoten und Eukaryoten

Proteinsynthese in Prokaryoten vs. Eukaryoten

Die Proteinsynthese hat in jeder Zelle des gesamten biologischen Wortes eine sehr sequentielle Reihenfolge, aber in jeder gibt es kleine Identitäten. Es gibt jedoch erhebliche Unterschiede zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Proteinsynthesewegen, obwohl das Endergebnis in beiden Fällen immer ein Protein ist. Die Komponenten der beiden Zelltypen könnten der Hauptgrund dafür sein, dass sich diese voneinander unterscheiden. Die Hauptschritte der Transkription, RNA-Verarbeitung und Translation sind jedoch bei Prokaryoten und Eukaryoten gleich. In diesem Artikel wird ein allgemeiner Bericht über die Proteinsynthese vorgestellt, gefolgt von leicht verständlichen Diskussionen über die wichtigsten Unterschiede.

Proteinsynthese

Die Proteinsynthese ist ein biologischer Prozess, der innerhalb der Zellen von Organismen in drei Hauptschritten stattfindet, die als Transkription, RNA-Prozessierung und Translation bezeichnet werden. Im Transkriptionsschritt wird die Nukleotidsequenz des Gens im DNA-Strang in RNA transkribiert. Dieser erste Schritt ist der DNA-Replikation sehr ähnlich, mit der Ausnahme, dass das Ergebnis ein RNA-Strang in der Proteinsynthese ist. Der DNA-Strang wird mit dem DNA-Helikaseenzym zerlegt, die RNA-Polymerase wird an die spezifische Stelle des Starts des als Promotor bekannten Gens gebunden und der RNA-Strang wird entlang des Gens synthetisiert. Dieser neu gebildete RNA-Strang wird als Messenger-RNA (mRNA) bezeichnet..

Der mRNA-Strang führt die Nukleotidsequenz zu den Ribosomen für die RNA-Prozessierung. Spezifische tRNA-Moleküle (Transfer-RNA) erkennen die relevanten Aminosäuren im Zytoplasma. Danach werden tRNA-Moleküle an die spezifischen Aminosäuren gebunden. In jedem tRNA-Molekül gibt es eine Sequenz von drei Nukleotiden. Ein Ribosom im Zytoplasma wird an den mRNA-Strang gebunden und das Startcodon (der Promotor) wird identifiziert. Die tRNA-Moleküle mit den entsprechenden Nukleotiden für die mRNA-Sequenz werden in die große Untereinheit des Ribosoms bewegt. Wenn die tRNA-Moleküle zum Ribosom gelangen, wird die entsprechende Aminosäure über eine Peptidbindung mit der nächsten Aminosäure in der Sequenz verbunden. Dieser letzte Schritt wird als Übersetzung bezeichnet. In der Tat findet hier die eigentliche Proteinsynthese statt.

Die Form des Proteins wird durch die verschiedenen Arten von Aminosäuren in der Kette bestimmt, die an tRNA-Moleküle gebunden wurden, die tRNA jedoch für die mRNA-Sequenz spezifisch ist. Es ist daher klar, dass die Proteinmoleküle die im DNA-Molekül gespeicherte Information darstellen. Die Proteinsynthese könnte jedoch auch aus einem RNA-Strang initiiert werden.

Was ist der Unterschied zwischen der Proteinsynthese bei Prokaryoten und Eukaryoten??

• Während der Transkriptionsschritt können sich die Ribosomen mit dem sich bildenden mRNA-Strang in Prokaryoten assoziieren, da sie keine Kernhülle zum Einschließen der Nukleinsäuren aufweisen. MRNA kann sich jedoch mit den Ribosomen verbinden, nachdem der Strang in Eukaryoten aus dem Kern herausbewegt wurde.

• Es wird daher deutlich, dass der Übersetzungsschritt des Prozesses bereits gestartet wurde, bevor die Transkription in Prokaryoten abgeschlossen ist, während die beiden Schritte in Eukaryoten weit auseinander liegen. Mit anderen Worten, RNA-Prozessierung findet nicht in der prokaryotischen Synthese statt, sondern im eukaryotischen Prozess.

• In einem einzigen Prozess der Proteinsynthese wird in Eukaryoten nur ein Gen exprimiert, während bei der bakteriellen (prokaryotischen) Proteinsynthese häufig mehrere Gene aus einem mRNA-Strang exprimiert werden. Mit anderen Worten, Cluster-Gene (bekannt als Operons) können durch Prokaryoten exprimiert werden, die Eukaryoten jedoch nicht.

• Es gibt nicht kodierende DNA-Sequenzen in eukaryotischen Nukleinsäuren, die als Introns bezeichnet werden, nicht jedoch in Prokaryoten. Die mRNA in Eukaryoten entfernt die Introns von ihrem Strang, bevor sie den Kern verlässt, was im Gegensatz zur einfachen Bildung von mRNA-Strängen in Prokaryoten steht.