პროკარიოტული და ევკარიოტული თარგმანის დაწყებას შორის მთავარი განსხვავება არის ის, რომ პროკარიოტული ტრანსლაციის დაწყება ხდება 70S რიბოსომებზე, ხოლო ევკარიოტული ტრანსლაციის დაწყება ხდება 80S რიბოზომებზე.
თარგმანი ანუ ცილის სინთეზი არის ბიოლოგიური პროცესი, რომელიც მიმდინარეობს ციტოპლაზმაში. იგი მიმდინარეობს სამი საფეხურით: დაწყება, გახანგრძლივება და დასრულება. ეს პროცესი გულისხმობს ნუკლეოტიდის ტრიპლეტების ან კოდონების თარგმნას მესინჯერ რნმ-ის (mRNA) თანმიმდევრობაში ამინომჟავების თანმიმდევრობაში. თარგმნა ხორციელდება რიბოზომებითა და სპეციფიკური ფერმენტებით. ისინი კატალიზებენ პოლიპეპტიდის ფორმირებას mRNA შაბლონზე დაფუძნებული.
რა არის პროკარიოტული თარგმანის დაწყება?
პროკარიოტული თარგმანის დაწყება არის რიბოსომის 30S რიბოსომური ქვედანაყოფის შებოჭვა mRNA-ს 5' ბოლოზე პროკარიოტული დაწყების ფაქტორების დახმარებით. ცილების სინთეზი იწყება საწყისი კომპლექსის წარმოქმნით. საინიციაციო კომპლექსი შედგება 30S რიბოსომა, mRNA შაბლონი, დაწყების ფაქტორები, როგორიცაა IF-1, IF-2 და IF-3 და სპეციალური ინიციატორი tRNA. პროკარიოტებში შაინ დალგარნოს თანმიმდევრობა მონაწილეობს რიბოსომის იდენტიფიცირებაში ტრანსლაციის დასაწყებად. Shine Dalgarno თანმიმდევრობა უკავშირდება 30S რიბოსომურ ქვედანაყოფს mRNA შაბლონზე. ამ ეტაპზე IF-3 მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. ინიციატორი tRNA შემდეგ აერთიანებს საწყისი კოდონს AUG. ეს tRNA მოლეკულა ახორციელებს ამინომჟავის მეთიონინის ტრანსპორტირებას.
სურათი 01: პროკარიოტული თარგმანი
მეთიონინის ფორმილაცია მნიშვნელოვანი პროცესია, რომელიც მიმდინარეობს პროკარიოტებში. ამრიგად, ფორმილირებული მეთიონინი მოქმედებს როგორც პირველი ამინომჟავა პროკარიოტულ ტრანსლაციაში. tRNA და მეთიონინის (fMet) შეკავშირება შუამავლობს IF-2. 30S რიბოსომური ქვედანაყოფი fMet, IF-1, IF-2 და IF -3 ერთად ქმნის დაწყების კომპლექსს. GTP-ის ჰიდროლიზი IF-2-ზე და ყველა დაწყების ფაქტორების განთავისუფლება საშუალებას იძლევა 30S რიბოსომური ქვედანაყოფის შეერთება 50S რიბოსომულ ქვედანაყოფთან, რათა შეიქმნას სრულად ფუნქციონალური რიბოსომა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ტრანსლაციის კომპლექსი. ვინაიდან GTP ჰიდროლიზდება, ქვედანაყოფების შეკავშირება შეუქცევადად სპონტანურია და თარგმანის შესაწყვეტად ენერგიას მოითხოვს.
რა არის ევკარიოტული თარგმანის დაწყება?
ევკარიოტული ტრანსლაციის დაწყება არის პროცესი, რომლითაც ინიციატორი tRNA, 40S და 60S რიბოსომური ქვედანაყოფები ევკარიოტული დაწყების ფაქტორებით (eIF) უკავშირდება 80S რიბოსომას mRNA-ს საწყის კოდონში.ევკარიოტული თარგმანის დაწყების ფაქტორები, mRNA ტრანსკრიპტი და რიბოსომა ძირითადად მონაწილეობენ დაწყების პროცესში. დაწყების ფაქტორები უკავშირდება 40-იანი წლების რიბოსომურ ქვედანაყოფს. დაწყების ფაქტორი eIF3 ხელს უშლის ორი ქვედანაყოფის ნაადრევ შეკავშირებას, ხოლო eIF4 მოქმედებს როგორც ქუდის დამაკავშირებელი ცილა. თარგმანის დაწყების ფაქტორი eIF2 ირჩევს დამუხტულ ინიციატორი tRNA-ს და უკავშირდება მეთიონინს Met-tRNA-ს შესაქმნელად. ეს მოლეკულა არ არის ფორმილირებული. ამ შებოჭვის პროცესის შემდეგ წარმოიქმნება სამიანი კომპლექსი, რომელიც ცნობილია როგორც eIF2/GTP/Met-tRNA. ეს სამჯერადი კომპლექსი უკავშირდება სხვა eIF-ებს 40S ქვეერთეულთან, რათა შექმნას 43S წინასწარი დაწყების კომპლექსი.
სურათი 02: ევკარიოტული თარგმანის დაწყება
ეს წინასწარი დაწყების კომპლექსი ცილოვან ფაქტორებთან ერთად მოძრაობს mRNA ჯაჭვის გასწვრივ მე-3' ბოლოსკენ, რათა მიაღწიოს საწყისი კოდონს.ეს პროცესი ცნობილია, როგორც mRNA-ს სკანირება. GTP ჰიდროლიზი ხდება eIF2-ზე, რომელიც ააქტიურებს ტრანსლაციის დაწყების ფაქტორების დისოციაციას 40-იანი წლების ქვედანაყოფიდან, რაც იწვევს სრული რიბოზომის კომპლექსის ფორმირებას. ეს აღნიშნავს ევკარიოტული თარგმანის დაწყების დასასრულს და გადადის დრეკადობის ფაზაში.
მსგავსება პროკარიოტურ და ევკარიოტურ თარგმანის დაწყებას შორის
- ორივე პროცესი იყენებს mRNA შაბლონს.
- tRNA აყალიბებს სწორ ამინომჟავას ორივე პროცესში.
- ორივე რიბოსომური ქვედანაყოფი მონაწილეობს თარგმანის დაწყებაში.
- GTP ჰიდროლიზი ხდება ორივე პროცესში თარგმანის დაწყების გასააქტიურებლად.
- AUG მოქმედებს როგორც საწყისი კოდონი ორივე პროცესისთვის.
სხვაობა პროკარიოტული და ევკარიოტული თარგმანის დაწყებას შორის
პროკარიოტული თარგმანის დაწყება ხდება 70-იანი წლების რიბოზომებზე, ხოლო ევკარიოტული თარგმანის დაწყება ხდება 80-იანი წლების რიბოზომებზე.ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება პროკარიოტული და ევკარიოტული თარგმანის დაწყებას შორის. უფრო მეტიც, პროკარიოტული თარგმანის დაწყება არის კაპიტალური დამოუკიდებელი პროცესი, ხოლო ევკარიოტული თარგმანის ინიცირება არის ქუდ-დამოკიდებული და ქუდისგან დამოუკიდებელი. ამრიგად, ეს არის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავება პროკარიოტული და ევკარიოტული თარგმანის დაწყებას შორის. გარდა ამისა, პროკარიოტული თარგმანის დაწყების და ევკარიოტული თარგმანის დაწყების ჯაჭვის ამინომჟავები არის N-ფორმილ მეთიონინი და მეთიონინი, შესაბამისად.
შემდეგი ინფოგრაფიკა აგროვებს განსხვავებებს პროკარიოტული და ევკარიოტული თარგმანის დაწყებას შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე - პროკარიოტული vs ევკარიოტული თარგმანის დაწყება
თარგმანი არის ბიოლოგიური პროცესი, რომელიც მიმდინარეობს ციტოპლაზმაში. ინიცირება თარგმანის პირველი ნაბიჯია. mRNA ტრანსკრიპტი მოქმედებს როგორც შაბლონი პროკარიოტული და ევკარიოტული თარგმანის დასაწყებად.პროკარიოტული ტრანსლაციის დაწყება არის რიბოსომის 30S რიბოსომური ქვედანაყოფის მიბმა mRNA-ს 5' ბოლოზე პროკარიოტული დაწყების ფაქტორების დახმარებით. დაწყების ფაქტორები მოიცავს IF-1, IF-2 და IF-3, ხოლო 70-იანი წლების რიბოზომები მოქმედებენ, როგორც ძირითადი მთარგმნელობითი მექანიზმი, რომელიც მონაწილეობს ინიცირების პროცესში. ევკარიოტული ტრანსლაციის დაწყება არის პროცესი, რომლითაც ინიციატორი tRNA, 40S და 60S რიბოსომური ქვედანაყოფები უკავშირდება ევკარიოტული დაწყების ფაქტორებს (eIF) 80S რიბოსომაში mRNA-ს საწყის კოდონში. დაწყების ფაქტორები მოიცავს eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 და eIF6, ხოლო 80-იანი წლების რიბოზომები მოქმედებს როგორც მექანიზმი ევკარიოტებში ტრანსლაციის დასაწყებად. ამრიგად, ეს არის განსხვავების შეჯამება პროკარიოტული და ევკარიოტული თარგმანის დაწყებას შორის.
