تفاوت اصلی بین شروع ترجمه پروکاریوتی و یوکاریوتی این است که شروع ترجمه پروکاریوتی در ریبوزوم های 70S رخ می دهد در حالی که شروع ترجمه یوکاریوتی در ریبوزوم های 80S رخ می دهد.
ترجمه یا سنتز پروتئین یک فرآیند بیولوژیکی است که در سیتوپلاسم انجام می شود. از طریق سه مرحله انجام می شود: شروع، افزایش طول و پایان. این فرآیند شامل ترجمه سه قلوهای نوکلئوتیدی یا کدون های موجود در توالی RNA پیام رسان (mRNA) به یک توالی اسید آمینه است. ترجمه توسط ریبوزوم ها و آنزیم های خاص انجام می شود. اینها تشکیل پلی پپتید را بر اساس الگوی mRNA کاتالیز می کنند.
شروع ترجمه پروکاریوتی چیست؟
شروع ترجمه پروکاریوتی، اتصال زیرواحد ریبوزوم 30S ریبوزوم به انتهای 5 دقیقه mRNA با کمک فاکتورهای شروع پروکاریوتی است. سنتز پروتئین ها با تشکیل کمپلکس آغازین آغاز می شود. مجموعه آغازین شامل ریبوزوم 30S، الگوی mRNA، فاکتورهای آغازین مانند IF-1، IF-2 و IF-3 و tRNA آغازگر ویژه است. در پروکاریوت ها، دنباله شاین دالگارنو در شناسایی ریبوزوم برای شروع ترجمه شرکت می کند. دنباله شاین دالگارنو با زیر واحد ریبوزومی 30S در قالب mRNA متصل می شود. در این مرحله IF-3 نقش مهمی ایفا می کند. سپس tRNA آغازگر با کدون شروع AUG ترکیب می شود. این مولکول tRNA آمینو اسید متیونین را انتقال می دهد.
شکل 01: ترجمه پروکاریوتی
فرمیلاسیون متیونین فرآیند مهمی است که در پروکاریوت ها انجام می شود. بنابراین، متیونین فرمیله به عنوان اولین اسید آمینه در ترجمه پروکاریوتی عمل می کند. اتصال tRNA و متیونین (fMet) توسط IF-2 واسطه می شود. زیرواحد ریبوزومی 30S همراه با fMet، IF-1، IF-2 و IF -3 مجموعه شروع را ایجاد می کند. هیدرولیز GTP بر روی IF-2 و آزادسازی همه عوامل شروع، اتصال زیرواحد ریبوزومی 30S به زیرواحد ریبوزومی 50S را برای تشکیل یک ریبوزوم کاملاً کاربردی، که به عنوان کمپلکس ترجمه نیز شناخته می‌شود، اجازه می‌دهد. از آنجایی که GTP هیدرولیز می شود، اتصال زیر واحدها به طور غیرقابل برگشتی خودبخودی است و برای پایان دادن به ترجمه نیاز به انرژی دارد.
شروع ترجمه یوکاریوتی چیست؟
شروع ترجمه یوکاریوتی فرآیندی است که طی آن زیرواحدهای ریبوزومی tRNA آغازگر، 40S و 60S توسط فاکتورهای شروع یوکاریوتی (eIF) به ریبوزوم 80S در کدون شروع mRNA متصل می شوند.فاکتورهای شروع ترجمه یوکاریوتی، رونوشت mRNA و ریبوزوم عمدتاً در فرآیند شروع مشارکت دارند. عوامل شروع به زیر واحد ریبوزومی 40s متصل می شوند. فاکتور شروع eIF3 از اتصال زودرس دو زیر واحد جلوگیری می کند، در حالی که eIF4 به عنوان پروتئین اتصال کلاهک عمل می کند. فاکتور شروع ترجمه eIF2 tRNA آغازگر باردار را انتخاب می کند و با متیونین متصل می شود تا Met-tRNA را تشکیل دهد. این مولکول فرمیل نشده است. پس از این فرآیند اتصال، یک کمپلکس سه تایی تشکیل می شود که به عنوان eIF2/GTP/Met-tRNA شناخته می شود. این کمپلکس سه تایی با دیگر eIF ها به زیر واحد 40S متصل می شود تا یک کمپلکس پیش شروع 43S را تشکیل دهد.
شکل 02: شروع ترجمه یوکاریوتی
این کمپلکس پیش آغاز با فاکتورهای پروتئینی در امتداد زنجیره mRNA به سمت انتهای 3 حرکت می کند تا به کدون شروع برسد.این فرآیند به اسکن mRNA معروف است. هیدرولیز GTP در eIF2 انجام می شود که تفکیک فاکتورهای شروع ترجمه از زیر واحد 40 را فعال می کند که منجر به تشکیل کمپلکس ریبوزوم کامل می شود. این نشان دهنده پایان شروع ترجمه یوکاریوتی است و به مرحله افزایش طول می کشد.
شباهت بین شروع ترجمه پروکاریوتی و یوکاریوتی
- هر دو فرآیند از یک الگوی mRNA استفاده می کنند.
- tRNA اسید آمینه صحیح را در هر دو فرآیند به ارمغان می آورد.
- هر دو زیر واحد ریبوزومی در شروع ترجمه شرکت می کنند.
- هیدرولیز GTP در هر دو فرآیند برای فعال کردن شروع ترجمه انجام می شود.
- AUG به عنوان کدون شروع برای هر دو فرآیند عمل می کند.
تفاوت بین شروع ترجمه پروکاریوتی و یوکاریوتی
شروع ترجمه پروکاریوتی در ریبوزوم های دهه 70 انجام می شود، در حالی که شروع ترجمه یوکاریوتی در ریبوزوم های دهه 80 انجام می شود.بنابراین، این تفاوت اصلی بین شروع ترجمه پروکاریوتی و یوکاریوتی است. علاوه بر این، شروع ترجمه پروکاریوتی یک فرآیند مستقل از کلاهک است، در حالی که شروع ترجمه یوکاریوتی وابسته به کلاه و مستقل از کلاه است. بنابراین، این یکی دیگر از تفاوت های مهم بین شروع ترجمه پروکاریوتی و یوکاریوتی است. علاوه بر این، اسیدهای آمینه آغازگر زنجیره آغاز ترجمه پروکاریوتی و شروع ترجمه یوکاریوتی به ترتیب N-formyl متیونین و متیونین هستند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین شروع ترجمه پروکاریوتی و یوکاریوتی را به شکل جدولی برای مقایسه کنار هم جمع‌آوری می‌کند.
خلاصه - شروع ترجمه پروکاریوتی در مقابل یوکاریوتی
ترجمه یک فرآیند بیولوژیکی است که در سیتوپلاسم انجام می شود. شروع اولین مرحله ترجمه است. رونوشت mRNA به عنوان الگویی برای شروع ترجمه پروکاریوتی و یوکاریوتی عمل می کند.شروع ترجمه پروکاریوتی، اتصال زیرواحد ریبوزومی 30S ریبوزوم به انتهای 5 دقیقه mRNA با کمک فاکتورهای شروع پروکاریوتی است. فاکتورهای شروع شامل IF-1، IF-2 و IF-3 هستند، در حالی که ریبوزوم های دهه 70 به عنوان ماشین اصلی ترجمه درگیر در فرآیند شروع عمل می کنند. شروع ترجمه یوکاریوتی فرآیندی است که در آن زیر واحدهای ریبوزومی tRNA آغازگر، 40S و 60S توسط فاکتورهای شروع یوکاریوتی (eIF) به یک ریبوزوم 80S در کدون شروع mRNA متصل می شوند. فاکتورهای شروع شامل eIF-1، eIF2، eIF-3، eIF4، eIF5 و eIF6 هستند در حالی که ریبوزوم های دهه 80 به عنوان ماشینی برای شروع ترجمه در یوکاریوت ها عمل می کنند. بنابراین، این خلاصه ای از تفاوت بین شروع ترجمه پروکاریوتی و یوکاریوتی است.
