A fő különbség a prokarióta és az eukarióta transzlációs iniciáció között az, hogy a prokarióta transzláció iniciációja a 70S riboszómákon, míg az eukarióta transzlációs iniciáció a 80S riboszómákon történik.
A transzláció vagy fehérjeszintézis egy biológiai folyamat, amely a citoplazmában megy végbe. Három lépésben megy végbe: iniciáció, megnyúlás és befejezés. Ez a folyamat magában foglalja a hírvivő RNS (mRNS) szekvenciában jelenlévő nukleotidhármasok vagy kodonok aminosavszekvenciává történő fordítását. A transzlációt riboszómák és specifikus enzimek végzik. Ezek katalizálják a polipeptid képződését az mRNS-templát alapján.
Mi az a prokarióta fordítás kezdeményezése?
A prokarióta transzlációs iniciáció a riboszóma 30S riboszóma alegységének az mRNS 5’ végéhez való kötődése prokarióta iniciációs faktorok segítségével. A fehérjék szintézise az iniciációs komplex kialakulásával kezdődik. Az iniciációs komplex 30S riboszómából, mRNS-templátból, iniciációs faktorokból (IF-1, IF-2 és IF-3), valamint speciális iniciátor tRNS-ből áll. A prokariótákban a Shine Dalgarno szekvencia részt vesz a riboszóma azonosításában, hogy elindítsa a transzlációt. A Shine Dalgarno szekvencia kötődik az mRNS templát 30S riboszomális alegységéhez. Ebben a lépésben az IF-3 fontos szerepet játszik. Az iniciátor tRNS ezután egyesül az AUG startkodonnal. Ez a tRNS-molekula szállítja a metionin aminosavat.
01. ábra: Prokarióta fordítás
A metionin formilációja fontos folyamat, amely a prokariótákban megy végbe. Így a formilezett metionin az első aminosav a prokarióta transzlációban. A tRNS és a metionin (fMet) kötődését az IF-2 közvetíti. A 30S riboszomális alegység az fMet-tel, IF-1-vel, IF-2-vel és IF-3-mal együtt létrehozza az iniciációs komplexet. A GTP hidrolízise az IF-2-n és az összes iniciációs faktor felszabadulása lehetővé teszi, hogy a 30S riboszomális alegység kötődjön az 50S riboszomális alegységhez, hogy teljesen működőképes riboszómát képezzenek, amelyet transzlációs komplexnek is neveznek. Mivel a GTP hidrolizálódik, az alegységek kötődése visszafordíthatatlanul spontán, és energiát igényel a transzláció leállításához.
Mi az eukarióta fordítás kezdeményezése?
Eukarióta transzlációs iniciáció az a folyamat, amelynek során az iniciátor tRNS, a 40S és 60S riboszomális alegységeket eukarióta iniciációs faktorok (eIF) kötik egy 80S riboszómához az mRNS startkodonjában. Az iniciációs folyamatban főként az eukarióta transzlációs iniciációs faktorok, az mRNS-transzkriptum és a riboszóma vesz részt. Az iniciációs faktorok a 40-es riboszomális alegységhez kötődnek. Az eIF3 iniciációs faktor megakadályozza a két alegység idő előtti kötődését, míg az eIF4 a cap-kötő fehérjeként működik. Az eIF2 transzlációs iniciációs faktor kiválasztja a töltött iniciátor tRNS-t, és a metioninhoz kötve Met-tRNS-t képez. Ez a molekula nem formilezett. E kötődési folyamat után egy hármas komplex képződik, amely eIF2/GTP/Met-tRNS néven ismert. Ez a hármas komplex más eIF-ekkel kötődik a 40S alegységhez, és egy 43S preiniciációs komplexet képez.
02. ábra: Eukarióta fordítás kezdeményezése
Ez a preiniciációs komplex a fehérjefaktorokkal az mRNS-lánc mentén a 3'-vége felé mozog, hogy elérje a startkodont. Ezt a folyamatot mRNS szkennelésének nevezik. A GTP hidrolízise az eIF2-n megy végbe, ami aktiválja a transzlációs iniciációs faktorok disszociációját a 40-es alegységből, ami a teljes riboszómakomplex kialakulásához vezet. Ez jelzi az eukarióta transzláció beindulásának végét, és továbblép az elongációs fázisba.
Hasonlóságok a prokarióta és eukarióta fordításkezdeményezés között
- Mindkét folyamat mRNS-sablont használ.
- tRNS mindkét folyamatban előállítja a megfelelő aminosavat.
- Mindkét riboszomális alegység részt vesz a fordítás kezdeményezésében.
- GTP-hidrolízis mindkét folyamatban végbemegy a fordítási iniciáció aktiválása érdekében.
- Az AUG mindkét folyamat kezdőkodonjaként működik.
Különbség a prokarióta és eukarióta fordításkezdeményezés között
A prokarióta transzláció iniciációja a 70-es évek riboszómáin, míg az eukarióta transzláció iniciációja a 80-as évek riboszómáin megy végbe. Tehát ez a legfontosabb különbség a prokarióta és az eukarióta transzláció iniciációja között. Ezenkívül a prokarióta transzláció iniciációja cap-független folyamat, míg az eukarióta transzlációs iniciáció cap-függő és cap-független. Így ez egy másik jelentős különbség a prokarióta és az eukarióta transzlációs iniciáció között. Emellett a prokarióta transzlációs iniciáció és az eukarióta transzlációs iniciáció láncindító aminosavai az N-formil-metionin, illetve a metionin.
A következő infografika a prokarióta és eukarióta fordításkezdeményezés közötti különbségeket táblázatos formában foglalja össze az egymás melletti összehasonlításhoz.
Összefoglaló – Prokarióta vs eukarióta fordítási kezdeményezés
A transzláció egy biológiai folyamat, amely a citoplazmában megy végbe. A beavatás a fordítás első lépése. Az mRNS-transzkriptum templátként működik mind a prokarióta, mind az eukarióta transzláció iniciálásához. A prokarióta transzlációs iniciáció a riboszóma 30S riboszóma alegységének az mRNS 5’ végéhez való kötődése prokarióta iniciációs faktorok segítségével. Az iniciációs faktorok közé tartozik az IF-1, IF-2 és IF-3, míg a 70-es riboszómák az iniciációs folyamatban részt vevő fő transzlációs gépezetként működnek. Az eukarióta transzlációs iniciáció az a folyamat, amelynek során az iniciátor tRNS-t, a 40S és 60S riboszomális alegységeket eukarióta iniciációs faktorok (eIF) kötik egy 80S riboszómához az mRNS startkodonjában. Az iniciációs faktorok közé tartozik az eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 és eIF6, míg a 80-as évek riboszómái az eukariótákban a transzláció iniciálására szolgáló gépezetként működnek. Így ez a prokarióta és eukarióta transzlációs iniciáció közötti különbség összefoglalása.
