Μετάφραση σε Προκαρυώτες vs Ευκαρυώτες
Υπάρχουν πολλές έννοιες για τον όρο μετάφραση, αλλά όταν πρόκειται είτε ως προκαρυωτική είτε ως ευκαρυωτική μετάφραση, η συμφραζόμενη σημασία του αναφέρεται σε μία από τις διαδικασίες της γονιδιακής έκφρασης και της πρωτεϊνικής σύνθεσης. Υπάρχουν διαφορές στη διαδικασία μετάφρασης μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών, οι οποίες περιγράφονται συνοπτικά σε αυτό το άρθρο.
Προκαρυωτική Μετάφραση
Όταν ο κλώνος mRNA υποβάλλεται σε επεξεργασία για να μεταφραστεί σε πρωτεΐνη στα ριβοσώματα, η προκαρυωτική μετάφραση λέγεται ότι είναι σε δράση. Δεν υπάρχει πυρηνικός φάκελος στα προκαρυωτικά, και τα μη κωδικοποιητικά νουκλεοτίδια επίσης απουσιάζουν. Επομένως, το μάτισμα του RNA δεν λαμβάνει χώρα και οι ριβοσωμικές υπομονάδες μπορούν να ξεκινήσουν απευθείας τη μετάφραση καθώς ο σχηματισμός mRNA λαμβάνει χώρα σε προκαρυώτες. Τα μόρια tRNA φέρουν αμινοξέα που είναι ειδικά για το αντικωδικόνιο.
Καθώς πραγματοποιείται η μεταγραφή, οι δύο ριβοσωματικές υπομονάδες (μονάδες 50S και 30S) μαζί με το αρχικό μόριο tRNA συγκεντρώνονται στον κλώνο mRNA. Το επόμενο μόριο tRNA (με βάση την αλληλουχία κωδικονίου στον κλώνο mRNA) έρχεται στη μεγάλη ριβοσωμική υπομονάδα και τα δύο αμινοξέα που συνδέονται με τα μόρια tRNA συνδέονται με έναν πεπτιδικό δεσμό. Ο πεπτιδικός δεσμός συνεχίζεται σύμφωνα με την αλληλουχία κωδικονίων του κλώνου mRNA και μια πρωτεΐνη που ονομάζεται παράγοντας απελευθέρωσης σταματά τη διαδικασία μετάφρασης. Στην προκαρυωτική μετάφραση, μπορεί να υπάρχουν λίγες πρωτεΐνες που συντίθενται σε ένα βήμα. Επιπλέον, λίγες μεταφράσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν ταυτόχρονα σε προκαρυώτες μέσω πολυσωμάτων. Θα ήταν σημαντικό να δηλωθεί ότι τα μόρια tRNA δεν διαλύονται μετά την ολοκλήρωση του πεπτιδικού δεσμού, αλλά μπορούν να φέρουν επιπλέον αμινοξέα για να συνεισφέρουν στη μετάφραση σε προκαρυώτες.
Ευκαρυωτική Μετάφραση
Η μετατροπή των πληροφοριών στον μεταγραμμένο κλώνο mRNA σε πρωτεΐνες σε ευκαρυωτικούς οργανισμούς είναι η ευκαρυωτική μετάφραση. Ωστόσο, με την παρουσία τόσο κωδικών όσο και μη κωδικοποιητικών νουκλεοτιδίων στα ευκαρυωτικά, το μάτισμα αυτών από τον κλώνο RNA πρέπει να πραγματοποιηθεί πριν ο κλώνος mRNA είναι έτοιμος για μετάφραση. Επιπλέον, η παρουσία πυρηνικού περιβλήματος δεν επιτρέπει στα ριβοσώματα να πλησιάσουν το γενετικό υλικό στον πυρήνα. Επομένως, η διαδικασία μετάφρασης λαμβάνει χώρα εκτός του πυρήνα ή στο κυτταρόπλασμα.
Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι έναρξης στην ευκαρυωτική μετάφραση γνωστοί ως ο εξαρτώμενος από το καπάκι και ο ανεξάρτητος από το καπάκι. Υπάρχει μια ειδική πρωτεΐνη με μια ετικέτα συνδεδεμένη στο 5' άκρο του κλώνου mRNA, η οποία συνδέεται με τη μικρή ριβοσωμική υπομονάδα (μονάδα 40S). Η μετάφραση συνεχίζεται με τη συναρμολόγηση μεγάλης ριβοσωματικής υπομονάδας (μονάδα 80S), μικρής υπομονάδας με κλώνο mRNA και tRNA με αμινοξέα. Ο πεπτιδικός δεσμός λαμβάνει χώρα μετά από αυτό και οι ευκαρυωτικοί παράγοντες απελευθέρωσης τερματίζουν τη διαδικασία μετά τη σύνθεση της πρωτεΐνης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Προκαρυωτικής και Ευκαρυωτικής Μετάφρασης;
• Καθώς δεν υπάρχει πυρηνικός φάκελος, η προκαρυωτική μετάφραση πραγματοποιείται κοντά στο γενετικό υλικό. Ωστόσο, η ευκαρυωτική μετάφραση λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα και ποτέ μέσα στον πυρήνα λόγω της παρουσίας πυρηνικού περιβλήματος.
• Η κάλυψη πρωτεϊνών και το μάτισμα RNA πραγματοποιούνται πριν από τη μετάφραση σε ευκαρυώτες, αλλά δεν υπάρχουν τέτοια βήματα στην προκαρυωτική μετάφραση.
• Η μετάφραση ξεκινά καθώς η αποσυναρμολόγηση του DNA και η σύνθεση του κλώνου mRNA λαμβάνουν χώρα σε προκαρυωτικά, αλλά η ευκαρυωτική μετάφραση ξεκινά μετά την ολοκλήρωση της σύνθεσης του mRNA και την κάλυψη πρωτεΐνης με μάτισμα.
• Οι εμπλεκόμενες ριβοσωμικές υπομονάδες στην προκαρυωτική μετάφραση είναι οι 30S και 50S ενώ οι ευκαρυώτες έχουν ριβοσωμικές υπομονάδες 40S και 80S στη μετάφραση.
• Η έναρξη και η επιμήκυνση είναι πιο πολύπλοκες υποβοηθούμενες από παράγοντες διαδικασίες στην ευκαρυωτική μετάφραση παρά στην προκαρυωτική μετάφραση. Ωστόσο, οι τερματισμοί είναι σχεδόν οι ίδιοι και στους δύο οργανισμούς.
