سنتز پروتئین در پروکاریوتی در مقابل یوکاریوتی
سنتز پروتئین مراحل خود را به ترتیب در داخل هر سلول کل کلمه بیولوژیکی به ترتیب بسیار زیاد انجام می دهد، اما هویت های کوچکی در هر کدام وجود دارد. با این حال، تفاوت های جدی قابل توجهی بین مسیرهای سنتز پروتئین پروکاریوتی و یوکاریوتی وجود دارد، علیرغم اینکه نتیجه نهایی همیشه یک پروتئین در هر دو مورد است. اجزای تشکیل دهنده دو نوع سلول می تواند دلیل اصلی تفاوت آنها با یکدیگر باشد. با این حال، مراحل اصلی رونویسی، پردازش RNA و ترجمه در هر دو پروکاریوت و یوکاریوت یکسان است.یک گزارش کلی در مورد سنتز پروتئین در این مقاله ارائه شده است و به دنبال آن بحث‌هایی با سهولت هضم در مورد تفاوت‌های اصلی بین یکدیگر ارائه شده است.
سنتز پروتئین
سنتز پروتئین یک فرآیند بیولوژیکی است که در داخل سلول های موجودات زنده در سه مرحله اصلی به نام های رونویسی، پردازش RNA و ترجمه انجام می شود. در مرحله رونویسی، توالی نوکلئوتیدی ژن در رشته DNA به RNA رونویسی می شود. این مرحله اول بسیار شبیه به تکثیر DNA است، به جز اینکه نتیجه یک رشته روی RNA در سنتز پروتئین است. رشته DNA که با آنزیم DNA هلیکاز از بین می رود، RNA پلیمراز در محل خاصی از شروع ژن معروف به پروموتر متصل می شود و رشته RNA در طول ژن سنتز می شود. این رشته RNA تازه تشکیل شده به عنوان RNA پیام رسان (mRNA) شناخته می شود.
رشته mRNA توالی نوکلئوتیدی را برای پردازش RNA به ریبوزوم ها می برد. مولکول های اختصاصی tRNA (RNA انتقالی) آمینو اسیدهای مربوطه را در سیتوپلاسم تشخیص می دهند.پس از آن، مولکول های tRNA به اسیدهای آمینه خاص متصل می شوند. در هر مولکول tRNA، یک توالی از سه نوکلئوتید وجود دارد. یک ریبوزوم در سیتوپلاسم به رشته mRNA متصل می شود و کدون شروع (پرموتور) شناسایی می شود. مولکول های tRNA با نوکلئوتیدهای مربوط به توالی mRNA به زیر واحد بزرگ ریبوزوم منتقل می شوند. هنگامی که مولکول‌های tRNA به ریبوزوم می‌رسند، اسید آمینه مربوطه از طریق یک پیوند پپتیدی با اسید آمینه بعدی در دنباله پیوند می‌یابد. این مرحله آخر به عنوان ترجمه شناخته می شود. در واقع، این جایی است که سنتز پروتئین واقعی انجام می شود.
شکل پروتئین از طریق انواع مختلف اسیدهای آمینه در زنجیره تعیین می شود که به مولکول های tRNA متصل بودند، اما tRNA مختص دنباله mRNA است. از این رو، واضح است که مولکول های پروتئین، اطلاعات ذخیره شده در مولکول DNA را به تصویر می کشند. با این حال، سنتز پروتئین می تواند از یک رشته RNA نیز آغاز شود.
تفاوت بین سنتز پروتئین در پروکاریوتی و یوکاریوتی چیست؟
• همانطور که مرحله رونویسی انجام می شود، ریبوزوم ها می توانند با رشته mRNA تشکیل دهنده در پروکاریوت ها ارتباط برقرار کنند، زیرا آنها یک پوشش هسته ای ندارند که اسیدهای نوکلئیک را در بر بگیرد. با این حال، mRNA می‌تواند با ریبوزوم‌ها پس از خروج رشته از هسته در یوکاریوت‌ها ارتباط برقرار کند.
• بنابراین، مشخص می شود که مرحله ترجمه فرآیند قبلاً قبل از تکمیل رونویسی در پروکاریوت ها آغاز شده است، در حالی که این دو مرحله در یوکاریوت ها با فاصله زیادی از هم انجام می شوند. به عبارت دیگر، پردازش RNA در سنتز پروکاریوتی انجام نمی شود، اما در فرآیند یوکاریوتی انجام می شود.
• تنها یک ژن در یک فرآیند کامل سنتز پروتئین در یوکاریوت ها بیان می شود در حالی که اغلب چندین ژن در سنتز پروتئین باکتریایی (پرکاریوتی) از یک رشته mRNA بیان می شوند. به عبارت دیگر، ژن های خوشه ای (معروف به اپرون ها) را می توان توسط پروکاریوت ها بیان کرد، اما یوکاریوت ها نمی توانند بیان شوند.
• توالی‌های DNA غیر کدکننده در اسیدهای نوکلئیک یوکاریوتی که به نام اینترون شناخته می‌شوند وجود دارد اما در پروکاریوت‌ها وجود ندارد. mRNA موجود در یوکاریوت ها قبل از خروج از هسته، اینترون ها را از رشته خود خارج می کند، که در تضاد با تشکیل ساده رشته mRNA در پروکاریوت ها است.
