Genová exprese u prokaryot vs. eukaryot
Genová exprese je základní proces, který probíhá jak u prokaryot, tak u eukaryot. Navzdory skutečnosti, že výsledky u eukaryot i prokaryot jsou stejné, existují mezi nimi značné rozdíly. Genová exprese je diskutována obecně a rozdíly mezi prokaryotickými a eukaryotickými procesy jsou zdůrazněny zejména v tomto článku.
Genový výraz
Když se informace o genu převádí na strukturní formy, říká se, že je exprimován konkrétní gen. Genová exprese je proces, který vytváří biologicky důležité molekuly, a obvykle se jedná o makromolekuly. Geny jsou většinou exprimovány ve formě proteinů, ale produktem tohoto procesu je také RNA. Bez procesu genové exprese by nemohla existovat žádná forma života.
Tři hlavní kroky jsou v genové expresi známé jako transkripce, zpracování RNA a translace. Modifikace posttranslačního proteinu a nekódující RNA maturace jsou některé z dalších procesů zapojených do genové exprese. V transkripčním kroku je nukleotidová sekvence genu v řetězci DNA transkribována do RNA poté, co byl řetězec DNA rozebrán pomocí enzymu DNA helikázy. Nově vytvořené vlákno RNA (mRNA) se reformuje odstraněním nekódujících sekvencí a přenesením nukleotidové sekvence genu do ribozomů. Existují specifické molekuly tRNA (transfer RNA), které rozpoznávají příslušné aminokyseliny v cytoplazmě. Poté jsou molekuly tRNA připojeny ke specifickým aminokyselinám. V každé molekule tRNA je sekvence tří nukleotidů. Ribozom v cytoplazmě je připojen k řetězci mRNA a je identifikován výchozí kodon (promotor). Molekuly tRNA s odpovídajícími nukleotidy pro sekvenci mRNA jsou přesunuty do velké podjednotky ribozomu. Jak molekuly tRNA přicházejí do ribozomu, je odpovídající aminokyselina navázána na další aminokyselinu v sekvenci prostřednictvím peptidové vazby. Tato peptidová vazba pokračuje, dokud není na ribozomu přečten poslední kodon. Na základě sekvence aminokyselin v proteinovém řetězci se tvar a funkce mění pro každou molekulu proteinu. Tento tvar a funkce jsou výsledkem nukleotidové sekvence v molekule DNA. Je tedy zřejmé, že různé geny kódují různé proteiny s různými tvary a funkcemi. Molekuly tRNA s odpovídajícími nukleotidy pro sekvenci mRNA jsou přesunuty do velké podjednotky ribozomu. Jak molekuly tRNA přicházejí do ribozomu, je odpovídající aminokyselina navázána na další aminokyselinu v sekvenci prostřednictvím peptidové vazby. Tato peptidová vazba pokračuje, dokud není na ribozomu přečten poslední kodon. Na základě sekvence aminokyselin v proteinovém řetězci se tvar a funkce mění pro každou molekulu proteinu. Tento tvar a funkce jsou výsledkem nukleotidové sekvence v molekule DNA. Je tedy zřejmé, že různé geny kódují různé proteiny s různými tvary a funkcemi. Molekuly tRNA s odpovídajícími nukleotidy pro sekvenci mRNA jsou přesunuty do velké podjednotky ribozomu. Jak molekuly tRNA přicházejí do ribozomu, je odpovídající aminokyselina navázána na další aminokyselinu v sekvenci prostřednictvím peptidové vazby. Tato peptidová vazba pokračuje, dokud není na ribozomu přečten poslední kodon. Na základě sekvence aminokyselin v proteinovém řetězci se tvar a funkce mění pro každou molekulu proteinu. Tento tvar a funkce jsou výsledkem nukleotidové sekvence v molekule DNA. Je tedy zřejmé, že různé geny kódují různé proteiny s různými tvary a funkcemi.odpovídající aminokyselina je navázána na další aminokyselinu v sekvenci prostřednictvím peptidové vazby. Tato peptidová vazba pokračuje, dokud není na ribozomu přečten poslední kodon. Na základě sekvence aminokyselin v proteinovém řetězci se tvar a funkce mění pro každou molekulu proteinu. Tento tvar a funkce jsou výsledkem nukleotidové sekvence v molekule DNA. Je tedy zřejmé, že různé geny kódují různé proteiny s různými tvary a funkcemi.odpovídající aminokyselina je navázána na další aminokyselinu v sekvenci prostřednictvím peptidové vazby. Tato peptidová vazba pokračuje, dokud není na ribozomu přečten poslední kodon. Na základě sekvence aminokyselin v proteinovém řetězci se tvar a funkce mění pro každou molekulu proteinu. Tento tvar a funkce jsou výsledkem nukleotidové sekvence v molekule DNA. Je tedy zřejmé, že různé geny kódují různé proteiny s různými tvary a funkcemi.je zřejmé, že různé geny kódují různé proteiny s různými tvary a funkcemi.je zřejmé, že různé geny kódují různé proteiny s různými tvary a funkcemi.
Jaký je rozdíl mezi genovou expresí u prokaryot a eukaryot?
• Protože prokaryoty nemají jaderný obal, mohou ribozomy začít syntetizovat protein, jakmile se vytvoří řetězec mRNA. To je vysoce kontrastní s eukaryotickým procesem, kdy musí být vlákno mRNA transportováno do cytoplazmy, aby se k němu mohly vázat ribozomy. Počet hlavních kroků v expresi prokaryotických genů je navíc dva, zatímco v eukaryotickém procesu existují tři hlavní kroky.
• V eukaryotické DNA jsou intronové sekvence, takže řetězec mRNA je také bude mít. Proto musí RNA sestřih proběhnout před finalizací řetězce mRNA uvnitř jádra u eukaryot. U prokaryot však neexistuje žádný krok zpracování RNA kvůli nedostatku intronů v jejich genetickém materiálu.
• V prokaryotickém procesu je přítomna možnost současné exprese seskupených genů (známých jako operony). U eukaryot je však exprimován pouze jeden a po expresi je degradován také následující řetězec mRNA.
