Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της έκφρασης προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου

Η κύρια διαφορά μεταξύ έκφρασης προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου είναι ότι ολόκληρη η έκφραση του προκαρυωτικού γονιδίου εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα, ενώ ένα μέρος της έκφρασης του ευκαρυωτικού γονιδίου εμφανίζεται μέσα στον πυρήνα ενώ η ανάπαυση εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα. Επιπλέον, η ρύθμιση της έκφρασης του προκαρυωτικού γονιδίου λαμβάνει χώρα κυρίως στο μεταγραφικό επίπεδο, ενώ η ρύθμιση της έκφρασης του ευκαρυωτικού γονιδίου λαμβάνει χώρα σε διάφορα στάδια της γονιδιακής έκφρασης, που διευκολύνεται από τη διαμερισματοποίηση της γονιδιακής έκφρασης.

Η έκφραση προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών γονιδίων είναι δύο διαδικασίες που εμπλέκονται στη μεταγραφή γονιδίων, παράγοντας mRNA και μεταφράζοντας το mRNA σε λειτουργικές πρωτεΐνες.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η έκφραση προκαρυωτικών γονιδίων
     – Ορισμός, Διαδικασία, Κανονισμός
2. Τι είναι η έκφραση ευκαρυωτικού γονιδίου
     – Ορισμός, Διαδικασία, Κανονισμός
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της έκφρασης προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της έκφρασης προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών γονιδίων
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

Έκφραση ευκαρυωτικού γονιδίου, έκφραση προκαρυωτικού γονιδίου, ρύθμιση της έκφρασης γονιδίου, μεταγραφή, μετάφραση

Τι είναι η έκφραση Prokaryotic Gene

Η έκφραση προκαρυωτικού γονιδίου είναι η διαδικασία παραγωγής ενός γονιδιακού προϊόντος με βάση τις πληροφορίες στα προκαρυωτικά γονίδια. Τα δύο κύρια στάδια της έκφρασης του προκαρυωτικού γονιδίου είναι η μεταγραφή και η μετάφραση. Επίσης, η κύρια σημασία της έκφρασης του προκαρυωτικού γονιδίου είναι ότι η μεταγραφή τους λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα. Αυτό οφείλεται στην έλλειψη πυρήνα στα προκαρυωτικά κύτταρα. Στους προκαρυώτες, ένας μόνο τύπος RNA πολυμεράσης είναι υπεύθυνος για τη μεταγραφή. Απαιτεί τον παράγοντα σίγμα και μια συγκεκριμένη αλληλουχία DNA που ονομάζεται πλαίσιο Pribnow για την έναρξη της μεταγραφής.

Εικόνα 1:Δομή προκαρυωτικού γονιδίου

Από την άλλη πλευρά, τα γονίδια στα προκαρυωτικά εμφανίζονται σε οπερόνια, τα οποία είναι οι ομάδες λειτουργικά σχετιζόμενων γονιδίων. Μερικά παραδείγματα οπερονίων περιλαμβάνουν Lac οπερόνιο και Trp οπερόνιο. Επομένως, τα γονίδια σε ένα οπερόνιο μεταγράφονται μαζί, σχηματίζοντας ένα πολυκιστρονικό μόριο mRNA. Επιπλέον, η προκαρυωτική μεταγραφή συνδέεται πάντα με τη μετάφραση αφού και οι δύο συμβαίνουν στο κυτταρόπλασμα. Επομένως, η κύρια μεταγραφή χρησιμοποιείται εύκολα για τη μετάφραση της οποίας η μεταγραφή συνεχίζεται ακόμη. Τα ριβοσώματα 70S είναι υπεύθυνα για τη μετάφραση του προκαρυωτικού πολυκιστρονικού mRNA. Το πιο σημαντικό είναι ότι η ρύθμιση της έκφρασης του προκαρυωτικού γονιδίου λαμβάνει χώρα σε μεταγραφικό επίπεδο, είτε αυξάνοντας είτε μειώνοντας το επίπεδο μεταγραφής.

Τι είναι η έκφραση ευκαρυωτικού γονιδίου

Η έκφραση ευκαρυωτικού γονιδίου είναι η διαδικασία παραγωγής γονιδιακών προϊόντων με βάση τις πληροφορίες στα ευκαρυωτικά γονίδια. Συμβαίνει επίσης μέσω της μεταγραφής και της μετάφρασης. Εδώ, δεδομένου ότι το ευκαρυωτικό DNA εμφανίζεται μέσα στον πυρήνα, η μεταγραφή συμβαίνει επίσης μέσα στον πυρήνα. Τρεις RNA πολυμεράσες είναι υπεύθυνες για τη μεταγραφή διαφορετικών τύπων RNA:RNA πολυμεράση 1, που συνθέτει rRNA, RNA πολυμεράση 2, που συνθέτει mRNA και RNA πολυμεράση 3, που συνθέτει tRNA. Επιπλέον, κάθε ευκαρυωτικό γονίδιο είναι υπό τον έλεγχο ενός μεμονωμένου προαγωγέα. Ως εκ τούτου, η μεταγραφή παράγει ένα μονοκιστρονικό mRNA.

Εικόνα 2:Έκφραση προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου

Από την άλλη πλευρά, το πρωτεύον αντίγραφο του mRNA υφίσταται μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις, συμπεριλαμβανομένης της προσθήκης ενός καλύμματος 5' και μιας ουράς πολυ Α 3'. Επιπλέον, τα εσώνια που διακόπτουν την περιοχή κωδικοποίησης πρωτεΐνης του ευκαρυωτικού mRNA ματίζονται σε μια διαδικασία που ονομάζεται μάτισμα RNA. Το τελικό μόριο mRNA είναι το ώριμο mRNA που αφήνει τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα και είναι έτοιμο για μετάφραση. Τα ριβοσώματα 80S είναι υπεύθυνα για τη μετάφραση του ευκαρυωτικού mRNA.

Ομοιότητες μεταξύ έκφρασης προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου

• Η έκφραση προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών γονιδίων είναι οι διαδικασίες που είναι υπεύθυνες για την παραγωγή μιας λειτουργικής πρωτεΐνης που βασίζεται στις πληροφορίες που κωδικοποιούνται από τα γονίδια.
• Επίσης, και οι δύο διαδικασίες πραγματοποιούνται μέσω της μεταγραφής και της μετάφρασης.
• Επιπλέον, η μετάφραση τόσο σε προκαρυώτες όσο και σε ευκαρυώτες λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα.
• Επιπλέον, τόσο η έκφραση των προκαρυωτικών όσο και των ευκαρυωτικών γονιδίων έχουν μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις, όπως φωσφορυλίωση, ακετυλίωση κ.λπ.

Διαφορά μεταξύ Προκαρυωτικής και Ευκαρυωτικής Έκφρασης Γονιδίων

Ορισμός

Η έκφραση προκαρυωτικού γονιδίου αναφέρεται στη διαδικασία με την οποία χρησιμοποιούνται πληροφορίες από τα προκαρυωτικά γονίδια στη σύνθεση ενός λειτουργικού γονιδιακού προϊόντος ενώ η έκφραση ευκαρυωτικού γονιδίου αναφέρεται στη διαδικασία με την οποία πληροφορίες από ευκαρυωτικά γονίδια χρησιμοποιείται στη σύνθεση ενός λειτουργικού γονιδιακού προϊόντος.

Χωρικός διαχωρισμός

Η έκφραση προκαρυωτικού γονιδίου εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα. Ωστόσο, η μεταγραφή της έκφρασης του ευκαρυωτικού γονιδίου λαμβάνει χώρα μέσα στον πυρήνα και η μετάφραση λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα. Ως εκ τούτου, αυτή είναι μια κύρια διαφορά μεταξύ της έκφρασης προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου.

Χρονικός διαχωρισμός

Μια άλλη διαφορά μεταξύ έκφρασης προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου είναι ότι η μεταγραφή και η μετάφραση συμβαίνουν ταυτόχρονα κατά τη διάρκεια της έκφρασης του προκαρυωτικού γονιδίου, ενώ η μεταγραφή και η μετάφραση διαχωρίζονται χρονικά στην έκφραση ευκαρυωτικού γονιδίου.

Επιγενετικοί Παράγοντες

Επιπλέον, το προκαρυωτικό DNA δεν είναι σε μόνιμα συμπυκνωμένη μορφή ενώ το ευκαρυωτικό DNA σχηματίζει ένα σταθερό, συμπυκνωμένο σύμπλεγμα με ιστόνες.

Στοιχεία προώθησης

Οι προκαρυώτες περιέχουν τρία στοιχεία προαγωγέα:το ένα είναι ανάντη προς το γονίδιο, το δεύτερο είναι 10 νουκλεοτίδια κατάντη προς αυτό και το τρίτο είναι 35 νουκλεοτίδια κατάντη προς αυτό, ενώ οι ευκαρυώτες περιέχουν ένα πολύ μεγαλύτερο σύνολο των στοιχείων προαγωγέα συμπεριλαμβανομένου του κουτιού TATA. Επομένως, αυτή είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ της έκφρασης προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου.

Παράγοντες έναρξης μεταγραφής

Επιπλέον, οι παράγοντες έναρξης μεταγραφής των προκαρυωτικών δεν συναρμολογούνται με το σύμπλεγμα έναρξης, ενώ οι παράγοντες έναρξης μεταγραφής των ευκαρυωτών συναρμολογούνται με το σύμπλεγμα έναρξης.

Ανοίξτε το πλαίσιο ανάγνωσης

Τα εσώνια δεν διακόπτουν το ανοιχτό πλαίσιο ανάγνωσης των προκαρυωτικών γονιδίων ενώ τα ιντρόνια διακόπτουν το ανοιχτό πλαίσιο ανάγνωσης των ευκαρυωτικών γονιδίων.

RNA Πολυμεράση

Μια άλλη διαφορά μεταξύ της έκφρασης προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου είναι ότι η έκφραση προκαρυωτικού γονιδίου είναι εξοπλισμένη με έναν μόνο τύπο πολυμεράσης RNA ενώ τρεις πολυμεράσες RNA χρησιμοποιούνται στην έκφραση του ευκαρυωτικού γονιδίου.

Γονίδια

Επιπλέον, αρκετά λειτουργικά γονίδια εμφανίζονται σε συστάδες που ονομάζονται οπερόνια σε προκαρυωτικά ενώ τα ευκαρυωτικά γονίδια εμφανίζονται μεμονωμένα.

Τύπος mRNA

Επίσης, η έκφραση προκαρυωτικού γονιδίου έχει ως αποτέλεσμα πολυκιστρονικό mRNA ενώ η έκφραση ευκαρυωτικού γονιδίου οδηγεί σε μονοκιστρονικό mRNA. Αυτή είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ της έκφρασης προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου.

Τροποποιήσεις μετά τη μεταγραφή

Μια άλλη διαφορά μεταξύ της έκφρασης προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών γονιδίων είναι ότι η έκφραση προκαρυωτικού γονιδίου δεν περιλαμβάνει μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις, ενώ η έκφραση ευκαρυωτικού γονιδίου περιλαμβάνει μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις.

Ριβοσώματα

Μια ακόμη διαφορά μεταξύ της έκφρασης προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών γονιδίων είναι ότι τα προκαρυωτικά περιέχουν ριβοσώματα 70S ενώ οι ευκαρυώτες περιέχουν ριβοσώματα 80S.

Ρύθμιση γονιδιακής έκφρασης

Επιπλέον, η ρύθμιση της έκφρασης του προκαρυωτικού γονιδίου λαμβάνει χώρα σε μεταγραφικό επίπεδο, ενώ η ρύθμιση της έκφρασης του ευκαρυωτικού γονιδίου μπορεί να συμβεί σε επιγενετικό επίπεδο, μεταγραφικό επίπεδο, μετα-μεταγραφικό επίπεδο, μεταγραφικό επίπεδο και μετα-μεταφραστικό επίπεδο.

Συμπέρασμα

Η έκφραση του προκαρυωτικού γονιδίου εμφανίζεται πλήρως στο κυτταρόπλασμα και ελέγχεται σε μεταγραφικό επίπεδο. Η μεταγραφή του συνδυάζεται με τη μετάφραση. Στην έκφραση του ευκαρυωτικού γονιδίου, η μεταγραφή λαμβάνει χώρα μέσα στον πυρήνα ενώ η μετάφραση λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα. Μεταξύ της μεταγραφής και της μετάφρασης, το πρωτεύον μεταγραφικό mRNA υφίσταται μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις σε ευκαρυώτες. Η κύρια διαφορά μεταξύ έκφρασης προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού γονιδίου είναι η θέση και η σύζευξη της μεταγραφής και της μετάφρασης.

Αναφορά:

1. "Βιολογία για τις ειδικότητες I." Lumen , Lumen Waymaker, Διαθέσιμο εδώ

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. «Γονιδιακή δομή προκαρυώτου 2 σχολιασμένο» Από Thomas Shafee – Shafee T, Lowe R (2017). «Δομή ευκαρυωτικών και προκαρυωτικών γονιδίων». WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI:10.15347/wjm/2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) μέσω Commons Wikimedia  
2. "Rregulation of Gene Expression" – OpenStax CNX (CC BY 4.0) μέσω OpenStax College