Génová expresia u prokaryotov a eukaryotov
Génová expresia je nevyhnutný proces, ktorý prebieha tak u prokaryotov, ako aj eukaryotov. Napriek tomu, že výsledky sú u eukaryotov aj prokaryotov rovnaké, existujú medzi nimi značné rozdiely. O génovej expresii sa hovorí všeobecne a na rozdiely medzi prokaryotickými a eukaryotickými procesmi sa zameriavame najmä v tomto článku.
Génová expresia
Keď sa informácie o géne prevádzajú do štruktúrnych foriem, hovorí sa, že konkrétny gén je exprimovaný. Génová expresia je proces, pri ktorom sa tvoria biologicky dôležité molekuly, a zvyčajne ide o makromolekuly. Gény sú väčšinou exprimované vo forme bielkovín, ale produktom tohto procesu je aj RNA. Nemohla by existovať životná forma bez toho, aby prebiehal proces génovej expresie.
V génovej expresii sú známe tri hlavné kroky známe ako transkripcia, spracovanie RNA a translácia. Modifikácia proteínu po translácii a nekódovanie RNA maturácie sú niektoré z ďalších procesov spojených s génovou expresiou. V transkripčnom kroku sa nukleotidová sekvencia génu v reťazci DNA transkribuje do RNA po rozložení reťazca DNA pomocou enzýmu DNA helikázy. Novo vytvorené vlákno RNA (mRNA) sa reformuje odstránením nekódujúcich sekvencií a zavedením nukleotidovej sekvencie génu do ribozómov. Existujú špecifické molekuly tRNA (prenosová RNA), ktoré rozpoznávajú príslušné aminokyseliny v cytoplazme. Potom sú molekuly tRNA pripojené k špecifickým aminokyselinám. V každej molekule tRNA je sekvencia troch nukleotidov. Ribozóm v cytoplazme je pripojený k reťazcu mRNA a je identifikovaný východiskový kodón (promótor). Molekuly tRNA so zodpovedajúcimi nukleotidmi pre sekvenciu mRNA sa presunú do veľkej podjednotky ribozómu. Keď molekuly tRNA prichádzajú do ribozómu, zodpovedajúca aminokyselina sa viaže s ďalšou aminokyselinou v sekvencii prostredníctvom peptidovej väzby. Táto peptidová väzba pokračuje, kým sa na ribozóme nečíta posledný kodón. Na základe sekvencie aminokyselín v proteínovom reťazci sa tvar a funkcia líšia pre každú molekulu proteínu. Tento tvar a funkcia sú výsledkom nukleotidovej sekvencie v molekule DNA. Je teda zrejmé, že rôzne gény kódujú rôzne proteíny s rôznymi tvarmi a funkciami. Molekuly tRNA so zodpovedajúcimi nukleotidmi pre sekvenciu mRNA sa presunú do veľkej podjednotky ribozómu. Keď molekuly tRNA prichádzajú do ribozómu, zodpovedajúca aminokyselina sa viaže s ďalšou aminokyselinou v sekvencii prostredníctvom peptidovej väzby. Táto peptidová väzba pokračuje, až kým sa na ribozóme neprečíta posledný kodón. Na základe sekvencie aminokyselín v proteínovom reťazci sa tvar a funkcia líšia pre každú molekulu proteínu. Tento tvar a funkcia sú výsledkom nukleotidovej sekvencie v molekule DNA. Je teda zrejmé, že rôzne gény kódujú rôzne proteíny s rôznymi tvarmi a funkciami. Molekuly tRNA so zodpovedajúcimi nukleotidmi pre sekvenciu mRNA sa presunú do veľkej podjednotky ribozómu. Keď molekuly tRNA prichádzajú do ribozómu, zodpovedajúca aminokyselina sa viaže s ďalšou aminokyselinou v sekvencii prostredníctvom peptidovej väzby. Táto peptidová väzba pokračuje, kým sa na ribozóme nečíta posledný kodón. Na základe sekvencie aminokyselín v proteínovom reťazci sa tvar a funkcia líšia pre každú molekulu proteínu. Tento tvar a funkcia sú výsledkom nukleotidovej sekvencie v molekule DNA. Je teda zrejmé, že rôzne gény kódujú rôzne proteíny s rôznymi tvarmi a funkciami.zodpovedajúca aminokyselina je naviazaná na ďalšiu aminokyselinu v poradí prostredníctvom peptidovej väzby. Táto peptidová väzba pokračuje, kým sa na ribozóme nečíta posledný kodón. Na základe sekvencie aminokyselín v proteínovom reťazci sa tvar a funkcia líšia pre každú molekulu proteínu. Tento tvar a funkcia sú výsledkom nukleotidovej sekvencie v molekule DNA. Je teda zrejmé, že rôzne gény kódujú rôzne proteíny s rôznymi tvarmi a funkciami.zodpovedajúca aminokyselina je naviazaná na ďalšiu aminokyselinu v sekvencii prostredníctvom peptidovej väzby. Táto peptidová väzba pokračuje, až kým sa na ribozóme neprečíta posledný kodón. Na základe sekvencie aminokyselín v proteínovom reťazci sa tvar a funkcia líši pre každú molekulu proteínu. Tento tvar a funkcia sú výsledkom nukleotidovej sekvencie v molekule DNA. Je teda zrejmé, že rôzne gény kódujú rôzne proteíny s rôznymi tvarmi a funkciami.je zrejmé, že rôzne gény kódujú rôzne proteíny s rôznymi tvarmi a funkciami.je zrejmé, že rôzne gény kódujú rôzne proteíny s rôznymi tvarmi a funkciami.
Aký je rozdiel medzi génovou expresiou u prokaryot a eukaryot?
• Pretože prokaryoty nemajú jadrový obal, môžu ribozómy začať syntetizovať proteín, keď sa vytvorí vlákno mRNA. To je vysoko v kontraste s eukaryotickým procesom, pri ktorom musí byť vlákno mRNA transportované do cytoplazmy, aby sa s ním ribozómy spojili. Okrem toho je počet hlavných krokov pri expresii prokaryotického génu dva, zatiaľ čo pri eukaryotickom procese existujú tri hlavné kroky.
• V eukaryotickej DNA sú intrónové sekvencie, takže reťazec mRNA ich bude mať tiež. Preto musí dôjsť k RNA zostrihu pred finalizáciou mRNA reťazca vo vnútri jadra u eukaryotov. U prokaryot však neexistuje žiadny krok spracovania RNA z dôvodu nedostatku intrónov v ich genetickom materiáli.
• V prokaryotickom procese je prítomná možnosť súčasnej expresie zoskupených génov (známych ako operóny). Avšak iba jeden je exprimovaný naraz v eukaryotoch a následný reťazec mRNA je degradovaný rovnako.
