Differenza tra traduzione procariota ed eucariota
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Main Difference - Prokaryotic vs Eukaryotic Translation
La traduzione procariota ed eucariotica sono coinvolte nella sintesi delle proteine decodificando le istruzioni genetiche trasportate dagli mRNA. Durante la traduzione, le terzine nucleotidiche, note come codoni, sull'mRNA sono tradotte in una sequenza di amminoacidi. Sia la traduzione procariota che quella eucariotica condividono un piano di base simile in tutti i processi. Tuttavia, ci sono molte differenze che possono essere osservate in questi processi di traduzione. Il differenza principale tra traduzione procariota ed eucariota è questo la traduzione procariota avviene in sincronia con la sua trascrizione mentre la traduzione eucariotica avviene in modo asincrono con la sua trascrizione.
Questo articolo spiega,
1. Cos'è la traduzione procariota
- Definizione, processo, caratteristiche
2. Cos'è la traduzione procariota
- Definizione, processo, caratteristiche
3. Qual è la differenza tra traduzione procariota ed eucariota
Cos'è la traduzione procariota
Nei procarioti, la traduzione è il processo di sintesi simultanea delle proteine con la trascrizione. La traduzione inizia subito dopo aver trascritto l'estremità 5 'del gene in mRNA. La traduzione procariota avviene essenzialmente in tre fasi: iniziazione, allungamento e conclusione. Per iniziare la traduzione, vengono assemblate le due subunità 50S e 30S. I tre fattori di iniziazione, IF1, IF2 e IF3 aiutano a riunire il complesso di iniziazione. La N-formilmetionina è il primo amminoacido aggiunto nella traduzione. Il GTP è usato come fonte di energia per la formazione del legame peptidico tra i nucleotidi rimanenti e in entrata. Il fattore di inizio della traduzione è EF-P.
La selezione del codone di inizio è facilitata dal legame del ribosoma con la sequenza Shine-Dalgarno. La sequenza Shine-Dalgarno è una regione ricca di purine situata a monte del codone di inizio AUG. Questa sequenza è complementare alla regione ricca di pirimidina su rRNA 16S. L'rRNA 16S è un componente della subunità 30S. Questi due nucleotidi complementari si accoppiano, formando una struttura a RNA a doppio filamento. Questo accoppiamento porta il codone di iniziazione nel sito P del ribosoma. Il primo amminoacido si lega con il sito P. Un ribosoma consiste di tre siti attivi: un sito, un sito P e un sito E. I tRNA aminoacilici in entrata, diversi dal primo aminoacil tRNA, si legano con il sito A. La formazione del legame peptidico avviene nel sito P. Il sito di uscita per il tRNA non scaricato è il sito E.
Figura 1: Inizio della trascrizione nel ribosoma 70S dei procarioti
I due fattori di allungamento sono EF-G e EF-Tu. La traduzione si allunga fino a quando il ribosoma raggiunge uno dei tre codoni di stop: UAA, UGA, UAG. Rilasciare fattori diversi dai tRNA, riconoscere il codone di stop. L'mRNA con il codone di terminazione in un sito è indicato come il complesso di terminazione. È possibile identificare tre fattori di rilascio: RF1, RF2 e RF3. RF1 e RF2 riconoscono UAA / UAG e UAA / UGA e idrolizzano il legame estere nel peptidil-tRNA per rilasciare la catena polipeptidica nascente. RF3 catalizza il rilascio di RF1 e RF2. Una volta rilasciata la nuova proteina, il ribosoma viene sottoposto a riciclaggio. Il Ribosome Recycling Factor e EF-G sono coinvolti nel rilascio di mRNA e tRNA dal ribosoma e dalla dissociazione del ribosoma 70S nelle subunità 30S e 50S. IF3 rilascia l'mRNA sostituendo il tRNA deacilato.
Quando i batteri entrano nella fase stazionaria, la traduzione è sottoregolata dalla dimerizzazione dei ribosomi. La dimerizzazione del ribosoma è facilitata da RMF, HPF e YfiA. I fattori di dissociazione ribosoma sono RsfA e HflX.
Cos'è la traduzione eucariota
La traduzione è il secondo passo dell'espressione genica eucariotica, un evento separato dalla trascrizione eucariotica. Trascrizione e traduzione avvengono in due diversi compartimenti negli eucarioti. Pertanto, i due processi non possono verificarsi simultaneamente. Gli mRNA eucariotici sono monocistronici e vengono processati nel nucleo aggiungendo un cappuccio da 5 ', una coda in poli A e la giunzione di introni prima di essere rilasciati nel citoplasma. La pausa ribosomiale influenza anche la traduzione per piegatura co-traduzionale della catena polipeptidica di nuova sintesi sul ribosoma. Questo processo ritarda la traduzione, dando il tempo per la traduzione.
Gli mRNA eucariotici sono costituiti da un cappuccio da 5 'e da una coda di poli A. Pertanto, l'inizio della traduzione avviene in due modi diversi: iniziazione dipendente dalla capsula e iniziazione indipendente dalla cap. Durante l'iniziazione dipendente dalla capsula, i fattori di iniziazione si legano all'estremità 5 'dell'mRNA. Questi fattori di iniziazione tengono l'mRNA nella piccola subunità del ribosoma. Durante l'iniziazione indipendente dalla capsula, i siti di ingresso ribosoma interno consentono il traffico di ribosomi verso il sito iniziale mediante associazione diretta. Negli eucarioti, il primo aminoacido legante è la metionina. La subunità 40S si associa alla subunità 60S per formare il ribosoma 80S.
Due fattori di allungamento sono coinvolti nella traduzione eucariotica: eEF-1 ed eEF-2. L'allungamento avviene in modo simile a quello dei procarioti. La fine della traduzione è anche la stessa del sistema procariotico. Ma il fattore di rilascio universale eRF1 è in grado di riconoscere tutti e tre i codoni di stop. Il fattore di rilascio, eRF3 aiuta eRF1 a rilasciare la catena polipeptidica. I passaggi di base della traduzione sono mostrati in figura 2.
Figura 2: traduzione generalizzata
Differenza tra traduzione procariota ed eucariota
sincronizzazione
Traduzione procariota: La trascrizione e la traduzione procariotiche sono processi simultanei.
Traduzione eucariota: La trascrizione e la traduzione eucariotica sono processi discontinui.
I ribosomi
Traduzione procariota: Ribosomi 30S e 50S = 70S
Traduzione eucariota: Ribosomi 40S e 60S = 80S
Messenger RNA Source
Traduzione procariota: Gli mRNA del faringotipo si verificano nel citoplasma. L'mRNA è policistronico.
Traduzione eucariota: Gli mRNA eucariotici si verificano nel nucleo. Dopo le modifiche post-trascrizionali vengono rilasciate al citoplasma attraverso i pori nucleari. L'mRNA è monocistranico.
Durata della vita di mRNA
Traduzione procariota: Gli mRNA sono instabili e vivono per alcuni secondi o due minuti.
Traduzione eucariota: Gli mRNA sono abbastanza stabili e vivono per poche ore o giorni.
Posizione
Traduzione procariota: Questo viene eseguito da ribosomi 70S nel citoplasma.
Traduzione eucariota: Questo viene eseguito dai ribosomi 80S attaccati all'ER.
Localizzazione nel ciclo cellulare
Traduzione procariota: Non c'è una fase definita per l'evento.
Traduzione eucariota: Questo si verifica nelle fasi G1 e G2 nel ciclo cellulare.
Sequenze nella regione non tradotta
Traduzione procariota: La sequenza Shine-Dalgarno si trova nel 5 'UTR, ~ 10 nucleotidi a monte del codone di inizio.
Traduzione eucariota: La sequenza Kozak si trova nell'UTR 5 ', alcuni nucleotidi a monte del codone stat.
Iniziazione alla traduzione
Traduzione procariota: Iniziazione indipendente dalla cap.
Traduzione eucariota: Entrata dipendente da cap e dipendente-cap.
Fattori di iniziazione
Traduzione procariota: Sono coinvolti tre fattori di iniziazione: IF1, IF2 e IF3.
Traduzione eucariota: Sono coinvolti nove fattori di iniziazione: elF 1, 2, 3, 4A, 4B, 4C, 4D, 5 e 6.
Primo amminoacido
Traduzione procariota: La N-formilmetionina è il primo amminoacido aggiunto alla catena polipeptidica.
Traduzione eucariota: La metionina è il primo amminoacido aggiunto alla catena polipeptidica.
Fattore di allungamento
Traduzione procariota: Sono coinvolti due fattori di allungamento: EF-G e EF-Tu.
Traduzione eucariota: Sono coinvolti due fattori di allungamento: eEF-1 ed eEF-2.
Velocità
Traduzione procariota: La traduzione procariota è un processo più veloce che aggiunge venti amminoacidi al secondo.
Traduzione eucariota: La traduzione eucariotica è un processo più lento che aggiunge un singolo amminoacido al secondo.
Destino del primo amminoacido
Traduzione procariota: Il gruppo formile viene rimosso dal primo amminoacido, trattenendo la metionina nella catena polipeptidica.
Traduzione eucariota: L'intera metionina viene rimossa dalla catena polipeptidica.
Fattore di rilascio
Traduzione procariota: Sono coinvolti due fattori rilasciati: RF1 (per UAG e UAA) e RF2 (per UAA e UGA).
Traduzione eucariota: È coinvolto un singolo fattore di rilascio: eRF1.
Conclusione
La traduzione è il processo universale di sintesi delle proteine come il secondo passo nell'espressione genica. Sia i ribosomi procarioti che quelli eucariotici decodificano gli mRNA in metodi fondamentalmente simili. I ribosomi sono il meccanismo della sintesi proteica. Tutti e venti gli amminoacidi essenziali sono condivisi nei processi di traduzione sia procarioti che eucariotici. Entrambi i processi si verificano nel citoplasma, completando i quattro processi: iniziazione, allungamento, traslocazione e terminazione. Il tRNA, porta l'amminoacido corretto, permettendo ai legami peptidici di formarsi tra due amminoacidi. La principale differenza tra la traduzione procariota ed eucariotica è che la traduzione procariota è un processo simultaneo con la trascrizione mentre la traduzione eucariotica è un processo separato dalla sua trascrizione.
Riferimento:
1. "Traduzione procariota". Wikipedia, l'enciclopedia libera, 2016. Accesso 26 febbraio 2017
2. "Traduzione eucariotica". Wikipedia, l'enciclopedia libera, 2016. Accesso 26 febbraio 2017
3. "Differenza tra traduzione procariota ed eucariotica". CLASSE DI BIOLOGIA FACILE, 2017. Accesso 26 febbraio 2017
4. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L "Sintesi proteica eucariotica Differisce dalla sintesi proteica procariotica Primariamente nell'iniziazione alla traduzione". Biochimica. 5a edizione. Sezione 29.5, 2002 New York: W H Freeman, New York. Libreria NCBI. Accesso 26 febbraio 2017
Cortesia dell'immagine:
1. "121-70SRibosomes iniziazione" di David Goodsell - RCSB PDB Molecola del mese (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "TRNA ribosomes diagram en" di LadyofHats - Opera propria (di dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia
