პროტეინის სინთეზი პროკარიოტულ წინააღმდეგ ევკარიოტულში
პროტეინის სინთეზს აქვს თავისი საფეხურები ძალიან მაღალი თანმიმდევრობით, მთელი ბიოლოგიური სიტყვის თითოეულ უჯრედში, მაგრამ თითოეულში არის მცირე იდენტობები. თუმცა, სერიოზული განსხვავებებია პროკარიოტული და ევკარიოტული ცილების სინთეზირების გზებს შორის, მიუხედავად იმისა, რომ საბოლოო შედეგი ორივე შემთხვევაში ყოველთვის ცილაა. ორი ტიპის უჯრედის კომპონენტები შეიძლება იყოს მათი ერთმანეთისგან განსხვავების მთავარი მიზეზი. თუმცა, ტრანსკრიფციის, რნმ-ის დამუშავებისა და ტრანსლაციის ძირითადი საფეხურები პროკარიოტებშიც და ევკარიოტებშიც იგივეა.ცილის სინთეზის შესახებ ზოგადი ანგარიში წარმოდგენილია ამ სტატიაში, რასაც მოჰყვება ადვილად ასათვისებელი განხილვები ერთმანეთის ძირითადი მნიშვნელოვანი განსხვავებების შესახებ.
პროტეინის სინთეზი
პროტეინის სინთეზი არის ბიოლოგიური პროცესი, რომელიც მიმდინარეობს ორგანიზმების უჯრედებში სამ ძირითად საფეხურზე, რომლებიც ცნობილია როგორც ტრანსკრიფცია, რნმ დამუშავება და თარგმანი. ტრანსკრიფციის ეტაპზე, დნმ-ის ჯაჭვში არსებული გენის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა ტრანსკრიბირებულია რნმ-ში. ეს პირველი ნაბიჯი ძალიან ჰგავს დნმ-ის რეპლიკაციას, გარდა იმისა, რომ შედეგი არის რნმ-ის ჯაჭვი ცილის სინთეზში. დნმ-ის ჯაჭვი იშლება დნმ ჰელიკაზას ფერმენტით, რნმ პოლიმერაზა მიმაგრებულია გენის დაწყების კონკრეტულ ადგილას, რომელიც ცნობილია როგორც პრომოტორი, და რნმ-ის ჯაჭვი სინთეზირებულია გენის გასწვრივ. ეს ახლად წარმოქმნილი რნმ-ის ჯაჭვი ცნობილია როგორც მესინჯერი რნმ (mRNA).
mRNA ჯაჭვი მიჰყავს ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობას რიბოსომებში რნმ-ის გადამუშავებისთვის. სპეციფიკური tRNA (ტრანსფერული რნმ) მოლეკულები ამოიცნობენ ციტოპლაზმაში შესაბამის ამინომჟავებს.ამის შემდეგ, tRNA მოლეკულები მიმაგრებულია კონკრეტულ ამინომჟავებზე. თითოეულ tRNA მოლეკულაში არის სამი ნუკლეოტიდის თანმიმდევრობა. ციტოპლაზმაში რიბოსომა მიმაგრებულია mRNA ჯაჭვზე და გამოვლენილია საწყისი კოდონი (პრომოტორი). tRNA მოლეკულები mRNA თანმიმდევრობის შესაბამისი ნუკლეოტიდებით გადაადგილდებიან რიბოსომის დიდ ქვედანაყოფში. როგორც tRNA მოლეკულები რიბოსომაში მოდიან, შესაბამისი ამინომჟავა უკავშირდება მომდევნო ამინომჟავას თანმიმდევრობით პეპტიდური ბმის მეშვეობით. ეს ბოლო ნაბიჯი ცნობილია როგორც თარგმანი; მართლაც, სწორედ აქ ხდება ცილების ნამდვილი სინთეზი.
ცილის ფორმა განისაზღვრება ჯაჭვში ამინომჟავების სხვადასხვა ტიპებით, რომლებიც მიმაგრებული იყო tRNA მოლეკულებთან, მაგრამ tRNA სპეციფიკურია mRNA თანმიმდევრობისთვის. აქედან გამომდინარე, ნათელია, რომ ცილის მოლეკულები ასახავს დნმ-ის მოლეკულაში შენახულ ინფორმაციას. თუმცა, ცილის სინთეზი შეიძლება დაიწყოს რნმ-ის ჯაჭვიდანაც.
რა განსხვავებაა პროკარიოტულ და ევკარიოტულ პროტეინის სინთეზს შორის?
• ტრანსკრიფციის საფეხური მიმდინარეობს, რიბოზომებს შეუძლიათ დაუკავშირდნენ პროკარიოტებში mRNA ჯაჭვის ფორმირებას, რადგან მათ არ აქვთ ბირთვული გარსი ნუკლეინის მჟავების დასაფარად. თუმცა, mRNA შეიძლება ასოცირდეს რიბოზომებთან ევკარიოტების ბირთვიდან ჯაჭვის ამოღების შემდეგ.
• მაშასადამე, ცხადი ხდება, რომ პროცესის თარგმნის საფეხური უკვე დაწყებულია პროკარიოტებში ტრანსკრიფციის დასრულებამდე, ხოლო ევკარიოტებში ეს ორი ნაბიჯი ერთმანეთისგან შორს მიმდინარეობს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რნმ-ის დამუშავება არ ხდება პროკარიოტების სინთეზში, მაგრამ ეს ხდება ევკარიოტული პროცესის დროს.
• მხოლოდ ერთი გენი არის გამოხატული ევკარიოტებში ცილის სინთეზის ერთ სრულ პროცესში, მაშინ როცა ხშირად არსებობს რამდენიმე გენი გამოხატული ბაქტერიული (პროკარიოტული) ცილის სინთეზში ერთი mRNA ჯაჭვიდან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჯგუფური გენები (ცნობილი, როგორც ოპერონი) შეიძლება გამოხატული იყოს პროკარიოტების მიერ, მაგრამ არა ევკარიოტები.
• არსებობს დნმ-ის არაკოდიციური თანმიმდევრობები ევკარიოტურ ნუკლეინის მჟავებში, რომლებიც ცნობილია როგორც ინტრონები, მაგრამ არა პროკარიოტებში. ევკარიოტებში mRNA აშორებს ინტრონებს მისი ჯაჭვიდან ბირთვიდან გასვლამდე, რაც განსხვავდება პროკარიოტებში mRNA ჯაჭვის მარტივი წარმოქმნისგან.
