Geeniekspressioon prokarüootides vs eukarüootides
Geeniekspressioon on oluline protsess, mis toimub nii prokarüootides kui ka eukarüootides. Hoolimata asjaolust, et tulemused nii eukarüootides kui prokarüootides on ühesugused, on nende vahel märkimisväärsed erinevused. Geeniekspressiooni arutatakse üldiselt ning selles artiklis tuuakse eriti esile prokarüootse ja eukarüootse protsessi erinevusi.
Geeniekspressioon
Kui teave geeni kohta muudetakse struktuurseteks vormideks, siis konkreetne geen väidetavalt ekspresseerub. Geeniekspressioon on protsess, mis muudab bioloogiliselt olulisi molekule ja need on tavaliselt makromolekulid. Geenid avalduvad enamasti valkude kujul, kuid RNA on ka selle protsessi produkt. Ilma geeniekspressiooniprotsessita ei saaks olla eluvormi.
Geeniekspressioonis, mida nimetatakse transkriptsiooniks, RNA töötlemiseks ja translatsiooniks, on kolm peamist etappi. Tõlkimisjärgsed valgu modifitseerimine ja mittekodeeriv RNA küpsemine on mõned muud geeniekspressiooniga seotud protsessid. Transkriptsioonietapis transkribeeritakse DNA ahelas oleva geeni nukleotiidjärjestus RNA-sse pärast DNA ahela demonteerimist DNA helikaasi ensüümiga. Äsja moodustatud RNA ahel (mRNA) reformitakse mittekodeerivate järjestuste eemaldamise ja geeni nukleotiidjärjestuse viimisega ribosoomidesse. On spetsiifilisi tRNA (transfer RNA) molekule, mis tunnevad ära tsütoplasmas vastavad aminohapped. Pärast seda kinnitatakse spetsiifiliste aminohapete külge tRNA molekulid. Igas tRNA molekulis on kolme nukleotiidi järjestus. Tsütoplasmas olev ribosoom kinnitatakse mRNA ahelale ja tuvastatakse lähtekoodon (promootor). TRNA molekulid koos mRNA järjestuse vastavate nukleotiididega viiakse ribosoomi suurde allüksusesse. Kui tRNA molekulid jõuavad ribosoomi, seotakse vastav aminohape järjestuse järgmise aminohappega peptiidsideme kaudu. See peptiidiga seondumine jätkub seni, kuni viimane koodon loetakse ribosoomis. Lähtudes aminohapete järjestusest valguahelas, varieerub kuju ja funktsioon iga valgu molekuli puhul. See kuju ja funktsioon tulenevad DNA molekuli nukleotiidjärjestusest. Seega saab selgeks, et erinevad geenid kodeerivad erinevaid muutuva kuju ja funktsiooniga valke. TRNA molekulid koos mRNA järjestuse vastavate nukleotiididega viiakse ribosoomi suurde allüksusesse. Kui tRNA molekulid jõuavad ribosoomi, seotakse vastav aminohape järjestuse järgmise aminohappega peptiidsideme kaudu. See peptiidiga seondumine jätkub seni, kuni viimane koodon loetakse ribosoomis. Lähtudes aminohapete järjestusest valguahelas, varieerub kuju ja funktsioon iga valgu molekuli puhul. See kuju ja funktsioon tulenevad DNA molekuli nukleotiidjärjestusest. Seega saab selgeks, et erinevad geenid kodeerivad erinevaid muutuva kuju ja funktsiooniga valke. TRNA molekulid koos mRNA järjestuse vastavate nukleotiididega viiakse ribosoomi suurde allüksusesse. Kui tRNA molekulid jõuavad ribosoomi, seotakse vastav aminohape järjestuse järgmise aminohappega peptiidsideme kaudu. See peptiidiga seondumine jätkub seni, kuni viimane koodon loetakse ribosoomis. Lähtudes aminohapete järjestusest valguahelas, varieerub kuju ja funktsioon iga valgu molekuli puhul. See kuju ja funktsioon tulenevad DNA molekuli nukleotiidjärjestusest. Seega saab selgeks, et erinevad geenid kodeerivad erinevaid muutuva kuju ja funktsiooniga valke.vastav aminohape on peptiidsideme kaudu seotud järjestuse järgmise aminohappega. See peptiidiga seondumine jätkub seni, kuni viimane koodon loetakse ribosoomis. Lähtudes aminohapete järjestusest valguahelas, varieerub kuju ja funktsioon iga valgu molekuli puhul. See kuju ja funktsioon tulenevad DNA molekuli nukleotiidjärjestusest. Seega saab selgeks, et erinevad geenid kodeerivad erinevaid muutuva kuju ja funktsiooniga valke.vastav aminohape on peptiidsideme kaudu seotud järjestuse järgmise aminohappega. See peptiidiga seondumine jätkub seni, kuni viimane koodon loetakse ribosoomis. Lähtudes aminohapete järjestusest valguahelas, varieerub kuju ja funktsioon iga valgu molekuli puhul. See kuju ja funktsioon tulenevad DNA molekuli nukleotiidjärjestusest. Seega saab selgeks, et erinevad geenid kodeerivad erinevaid muutuva kuju ja funktsiooniga valke.saab selgeks, et erinevad geenid kodeerivad erinevaid valke, millel on erinev kuju ja funktsioon.saab selgeks, et erinevad geenid kodeerivad erinevaid valke, millel on erinev kuju ja funktsioon.
Mis vahe on geeniekspressioonil prokarüootides ja eukarüootides?
• Kuna prokarüootidel pole tuumaümbrist, võivad ribosoomid hakata valku sünteesima, kui moodustub mRNA ahel. See on väga kontrastne eukarüootse protsessiga, kus mRNA ahel tuleb ribosoomide sidumiseks tsütoplasmasse transportida. Lisaks on prokarüootse geeni ekspressioonis kaks peamist etappi, kusjuures eukarüootilises protsessis on kolm peamist etappi.
• Eukarüootses DNA-s on intronjärjestused, nii et ka mRNA ahelal on need. Seetõttu peab RNA splaissimine toimuma enne tuuma sees oleva mRNA ahela lõplikku viimist eukarüootides. Siiski puudub prokarüootides RNA töötlemise etapp, kuna nende geneetilises materjalis puuduvad intronid.
• Prokarüootilises protsessis on võimalus rühmitatud geene (tuntud kui operonid) samaaegselt ekspresseerida. Siiski ekspresseeritakse eukarüootides korraga ainult ühte ning järgnev mRNA ahel laguneb ka pärast ekspressiooni.
