Qual è la differenza tra l'espressione dei geni procarioti ed eucarioti

Il differenza principale tra l'espressione genica procariota ed eucariotica è quella l'intera espressione del gene procariotico si verifica nel citoplasma mentre una parte dell'espressione del gene eucariotico si verifica all'interno del nucleo mentre il resto si verifica nel citoplasma. Inoltre, la regolazione dell'espressione genica procariotica si verifica principalmente a livello trascrizionale mentre la regolazione dell'espressione genica eucariotica avviene in varie fasi dell'espressione genica, facilitata dalla compartimentazione dell'espressione genica.

Espressione genica procariotica ed eucariotica sono due processi coinvolti nella trascrizione di geni, producendo mRNA e traducendo l'mRNA in proteine ​​funzionali.

Aree chiave coperte

1. Cos'è l'espressione genica procariota
     - Definizione, processo, regolamento
2. Cos'è l'espressione del gene eucariotico
     - Definizione, processo, regolamento
3. Quali sono le somiglianze tra espressione di gene procariotico ed eucariotico
     - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra l'espressione dei geni procarioti ed eucarioti
     - Confronto tra le principali differenze

Parole chiave

Espressione genica eucariotica, espressione di gene procariotico, regolazione dell'espressione genica, trascrizione, traduzione

Cos'è l'espressione genica procariota

L'espressione genica procariotica è il processo di produzione di un prodotto genico basato sull'informazione nei geni procariotici. I due passaggi principali dell'espressione genica procariotica sono la trascrizione e la traduzione. Inoltre, il significato principale dell'espressione genica procariotica è che la loro trascrizione si verifica nel citoplasma. Ciò è dovuto alla mancanza di un nucleo nelle cellule procariotiche. Nei procarioti, un singolo tipo di RNA polimerasi è responsabile della trascrizione. Richiede il fattore sigma e una sequenza specifica di DNA chiamata box Pribnow per l'inizio della trascrizione.

Figura 1: Struttura del gene procariotico

D'altra parte, i geni nei procarioti si verificano negli operoni, che sono i gruppi di geni funzionalmente correlati. Alcuni esempi di operoni includono Lac operone e Trp operone. Pertanto, i geni in un operone vengono trascritti insieme, formando una molecola di mRNA policistronico. Inoltre, la trascrizione procariota si accoppia sempre con la traduzione poiché entrambi si verificano nel citoplasma. Pertanto, la trascrizione primaria è prontamente utilizzata per la traduzione la cui trascrizione è ancora in corso. I ribosomi 70S sono responsabili della traduzione dell'mRNA policistronico procariotico. Ancora più importante, la regolazione dell'espressione genica procariotica avviene a livello trascrizionale, sia aumentando o diminuendo il livello di trascrizione.

Cos'è l'espressione del gene eucariotico

L'espressione genica eucariotica è il processo di produzione di prodotti genici basati sull'informazione nei geni eucariotici. Si verifica anche attraverso la trascrizione e la traduzione. Qui, dal momento che il DNA eucariotico si verifica all'interno del nucleo, la trascrizione si verifica anche all'interno del nucleo. Tre RNA polimerasi sono responsabili della trascrizione di diversi tipi di RNA: RNA polimerasi 1, che sintetizza rRNA, RNA polimerasi 2, che sintetizza mRNA e RNA polimerasi 3, che sintetizza tRNA. Inoltre, ogni gene eucariotico è sotto il controllo di un singolo promotore. Quindi, la trascrizione produce un mRNA monocistronico.

Figura 2: Espressione di geni procariotici ed eucariotici

D'altra parte, la trascrizione primaria dell'mRNA subisce modifiche post-trascrizionali inclusa l'aggiunta di un cappuccio da 5 'e una coda da poli' da 3 '. Inoltre, gli introni che interrompono la regione codificante della proteina dell'mRNA eucariotico vengono uniti in un processo chiamato splicing dell'RNA. L'ultima molecola di mRNA è l'mRNA maturo che lascia il nucleo al citoplasma ed è pronto per la traduzione. I ribosomi 80S sono responsabili della traduzione dell'mRNA eucariotico.

Somiglianze tra espressione di gene procariotico ed eucariotico

• Espressione genica procariotica ed eucariotica sono i processi responsabili della produzione di una proteina funzionale basata sulle informazioni codificate dai geni.
• Inoltre, entrambi i processi avvengono attraverso la trascrizione e la traduzione.
• Inoltre, la traduzione sia nei procarioti sia negli eucarioti avviene nel citoplasma.
• Inoltre, sia l'espressione genica procariota che quella eucariotica hanno modificazioni post-traduzionali tra cui fosforilazione, acetilazione, ecc..

Differenza tra espressione di gene procariotico ed eucariotico

Definizione

L'espressione genica procariotica si riferisce al processo mediante il quale l'informazione proveniente dai geni procariotici viene utilizzata nella sintesi di un prodotto genico funzionale mentre l'espressione genica eucariotica si riferisce al processo mediante il quale le informazioni dai geni eucariotici vengono utilizzate nella sintesi di un prodotto genico funzionale.

Segregazione spaziale

L'espressione genica procariotica si verifica nel citoplasma. Tuttavia, la trascrizione dell'espressione genica eucariotica avviene all'interno del nucleo e la traduzione avviene nel citoplasma. Quindi, questa è una delle principali differenze tra l'espressione genica procariota ed eucariotica.

Segregazione temporale

Un'altra differenza tra espressione genica procariota ed eucariotica è che la trascrizione e la traduzione avvengono simultaneamente durante l'espressione del gene procariotico mentre la trascrizione e la traduzione sono temporalmente segregate nell'espressione genica eucariotica.

Fattori epigenetici

Inoltre, il DNA procariotico non è in forma permanentemente condensata mentre il DNA eucariotico forma un complesso stabile e condensato con gli istoni. 

Elementi promotori

I procarioti contengono tre elementi promotori: uno è a monte del gene, il secondo è 10 nucleotidi a valle, e il terzo è 35 nucleotidi a valle, mentre gli eucarioti contengono un insieme molto più grande di elementi promotore compresa la scatola TATA. Quindi, questa è un'altra differenza tra espressione genica procariota ed eucariotica.

Fattori di iniziazione della trascrizione

Inoltre, i fattori di iniziazione della trascrizione dei procarioti non si riuniscono con il complesso di iniziazione mentre i fattori di inizio della trascrizione degli eucarioti si riuniscono con il complesso di iniziazione.

Apri Reading Frame

Gli introni non interrompono la cornice di lettura aperta dei geni procariotici mentre gli introni interrompono la trama di lettura aperta dei geni eucariotici.

RNA polimerasi

Un'altra differenza tra espressione genica procariotica ed eucariotica è che l'espressione genica procariotica è dotata di un singolo tipo di RNA polimerasi mentre tre polimerasi RNA sono impiegate nell'espressione genica eucariotica.

geni

Inoltre, diversi geni funzionalmente correlati si verificano in gruppi chiamati operoni nei procarioti mentre i geni eucariotici si verificano individualmente.

Tipo di mRNA

Inoltre, l'espressione genica procariotica risulta nell'mRNA policistronico mentre l'espressione del gene eucariotico risulta nell'mRNA monocistronico. Questa è un'altra differenza tra espressione genica procariota ed eucariotica.

Modifiche post-trascrizione

Un'altra differenza tra espressione genica procariota ed eucariotica è che l'espressione genica procariotica non include modificazioni post-trascrizionali mentre l'espressione genica eucariotica include modificazioni post-trascrizionali.

I ribosomi

Un'altra differenza tra l'espressione genica procariota ed eucariotica è che i procarioti contengono ribosomi 70S mentre gli eucarioti contengono ribosomi 80S.

Regolazione dell'espressione genica

Inoltre, la regolazione dell'espressione genica procariotica avviene a livello trascrizionale mentre la regolazione dell'espressione genica eucariotica può avvenire a livello epigenetico, livello trascrizionale, livello post-trascrizionale, livello traslazionale e livello post-traduzionale.

Conclusione

L'espressione genica procariotica si verifica completamente nel citoplasma ed è controllata a livello trascrizionale. La sua trascrizione si accoppia con la traduzione. Nell'espressione del gene eucariotico, la trascrizione avviene all'interno del nucleo mentre la traduzione avviene nel citoplasma. Tra la trascrizione e la traduzione, la trascrizione mRNA primaria subisce modificazioni post-trascrizionali negli eucarioti. La principale differenza tra espressione genica procariota ed eucariotica è la posizione e l'accoppiamento tra trascrizione e traduzione.

Riferimento:

1. "Biologia per i maggiori I." Lumen, Lumen Waymaker, disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

1. "Gene struttura procariota 2 annotata" di Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Struttura dei geni eucarioti e procarioti". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10,15,347 mila / WJM / 2017,002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia  
2. "Regolazione dell'espressione genica" - OpenStax CNX (CC BY 4.0) tramite OpenStax College