Avainero prokaryoottisen ja eukaryoottisen translaation aloituksen välillä on, että prokaryoottinen translaation aloitus tapahtuu 70S-ribosomeissa, kun taas eukaryoottinen translaation aloitus tapahtuu 80S-ribosomeissa.
Kääntäminen tai proteiinisynteesi on biologinen prosessi, joka tapahtuu sytoplasmassa. Se etenee kolmen vaiheen kautta: aloitus, pidennys ja lopetus. Tämä prosessi sisältää lähetti-RNA- (mRNA) -sekvenssissä olevien nukleotiditriplettien tai -kodonien translaation aminohapposekvenssiksi. Translaation suorittavat ribosomit ja tietyt entsyymit. Nämä katalysoivat polypeptidin muodostumista mRNA-templaatin perusteella.
Mikä on prokaryoottinen käännösaloite?
Prokaryoottinen translaation aloitus on ribosomin 30S ribosomaalisen alayksikön sitoutumista mRNA:n 5'-päähän prokaryoottisten aloitustekijöiden avulla. Proteiinien synteesi alkaa initiaatiokompleksin muodostumisesta. Aloituskompleksi koostuu 30S-ribosomista, mRNA-templaatista, aloitustekijöistä, kuten IF-1, IF-2 ja IF-3, sekä erityisestä initiaattori-tRNA:sta. Prokaryooteissa Shine Dalgarno -sekvenssi osallistuu ribosomin tunnistamiseen translaation aloittamiseksi. Shine Dalgarno -sekvenssi sitoutuu mRNA-templaatin ribosomaaliseen 30S-alayksikköön. Tässä vaiheessa IF-3:lla on tärkeä rooli. Aloittaja-tRNA yhdistyy sitten aloituskodonin AUG kanssa. Tämä tRNA-molekyyli kuljettaa aminohappoa metioniinia.
Kuva 01: Prokaryoottinen käännös
Metioniinin formylaatio on tärkeä prosessi, joka tapahtuu prokaryooteissa. Siten formyloitu metioniini toimii ensimmäisenä aminohapona prokaryoottisessa translaatiossa. IF-2 välittää tRNA:n ja metioniinin (fMet) sitoutumisen. Ribosomin 30S-alayksikkö yhdessä fMet:n, IF-1:n, IF-2:n ja IF-3:n kanssa muodostavat aloituskompleksin. GTP:n hydrolyysi IF-2:lla ja kaikkien aloitustekijöiden vapautuminen mahdollistavat ribosomin 30S-alayksikön sitoutumisen 50S-ribosomaaliseen alayksikköön täysin toimivan ribosomin muodostamiseksi, joka tunnetaan myös translaatiokompleksina. Koska GTP hydrolysoituu, alayksiköiden sitoutuminen on peruuttamattomasti spontaania ja vaatii energiaa translaation lopettamiseksi.
Mikä on Eukaryotic Translation Initiation?
Eukaryoottisen translaation aloitus on prosessi, jossa eukaryoottiset aloitustekijät (eIF) sitovat initiaattori-tRNA:n, 40S- ja 60S-ribosomaaliset alayksiköt 80S-ribosomiin mRNA:n aloituskodonissa. Eukaryoottiset translaation aloitustekijät, mRNA-transkripti ja ribosomi osallistuvat pääasiassa aloitusprosessiin. Alkutekijät sitoutuvat 40-luvun ribosomaaliseen alayksikköön. Alkutekijä eIF3 estää näiden kahden alayksikön ennenaikaisen sitoutumisen, kun taas eIF4 toimii cap-sitoutumisproteiinina. Translaation aloitustekijä eIF2 valitsee varautuneen initiaattori-tRNA:n ja sitoutuu metioniiniin muodostaen Met-tRNA:n. Tämä molekyyli ei ole formyloitu. Tämän sitoutumisprosessin jälkeen muodostuu ternäärinen kompleksi, joka tunnetaan nimellä eIF2/GTP/Met-tRNA. Tämä kolmiosainen kompleksi sitoutuu muiden eIF:ien kanssa 40S-alayksikköön muodostaen 43S:n esialoituskompleksin.
Kuva 02: Eukaryoottisen käännöksen aloitus
Tämä preiniitiaatiokompleksi proteiinitekijöiden kanssa liikkuu mRNA-ketjua pitkin kohti 3'-päätä päästäkseen aloituskodoniin. Tämä prosessi tunnetaan nimellä mRNA:n skannaus. GTP-hydrolyysi tapahtuu eIF2:ssa, mikä aktivoi translaation aloitustekijöiden dissosioitumisen 40-luvun alayksiköstä, mikä johtaa täyden ribosomikompleksin muodostumiseen. Tämä merkitsee eukaryoottisen translaation alkamisen loppua ja etenee elongaatiovaiheeseen.
Samank altaisuudet prokaryoottisten ja eukaryoottisten käännösaloitusten välillä
- Molemmat prosessit käyttävät mRNA-mallia.
- tRNA tuo esiin oikean aminohapon molemmissa prosesseissa.
- Molemmat ribosomaaliset alayksiköt osallistuvat käännöksen aloitukseen.
- GTP-hydrolyysi tapahtuu molemmissa prosesseissa kääntämisen aloituksen aktivoimiseksi.
- AUG toimii molempien prosessien aloituskodonina.
Prokaryoottisen ja eukaryoottisen käännösaloituksen välinen ero
Prokaryoottinen translaation aloitus tapahtuu 70-luvun ribosomeissa, kun taas eukaryoottinen translaation aloitus tapahtuu 80-luvun ribosomeissa. Joten tämä on avainero prokaryoottisen ja eukaryoottisen translaation aloituksen välillä. Lisäksi prokaryoottinen translaation aloitus on cap-riippumaton prosessi, kun taas eukaryoottinen translaation aloitus on cap-riippuvainen ja cap-riippumaton. Siten tämä on toinen merkittävä ero prokaryoottisen ja eukaryoottisen translaation aloituksen välillä. Lisäksi prokaryoottisen translaation aloituksen ja eukaryoottisen translaation aloituksen ketjun aloittavat aminohapot ovat N-formyylimetioniini ja metioniini, vastaavasti.
Seuraava infografiikka koota erot prokaryoottisen ja eukaryoottisen käännöksen aloituksen välillä taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Prokaryoottinen vs eukaryoottinen käännösaloite
Kääntäminen on biologinen prosessi, joka tapahtuu sytoplasmassa. Aloittaminen on kääntämisen ensimmäinen askel. mRNA-transkripti toimii templaattina sekä prokaryoottiselle että eukaryoottiselle translaation aloitukselle. Prokaryoottinen translaation aloitus on ribosomin 30S ribosomaalisen alayksikön sitoutumista mRNA:n 5'-päähän prokaryoottisten aloitustekijöiden avulla. Aloitustekijöitä ovat IF-1, IF-2 ja IF-3, kun taas 70-luvun ribosomit toimivat pääasiallisena aloitusprosessissa mukana olevina translaatiokoneistoina. Eukaryoottisen translaation aloitus on prosessi, jossa eukaryoottiset aloitustekijät (eIF) sitovat initiaattori-tRNA:n, 40S- ja 60S-ribosomaaliset alayksiköt 80S-ribosomiin mRNA:n aloituskodonissa. Aloitustekijöitä ovat eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 ja eIF6, kun taas 80-luvun ribosomit toimivat koneina translaation aloittamiseksi eukaryooteissa. Näin ollen tämä on yhteenveto erosta prokaryoottisen ja eukaryoottisen translaation aloituksen välillä.
