Translaatio on prosessi, jossa lähetti-RNA:ta (mRNA) muutetaan peräkkäin aminohapposekvenssiksi proteiinisynteesin aikana. Tämä prosessi sisältää ribosomeja solumatriisissa. Matriisikomponentissa olevat ribosomit tuottavat proteiineja DNA:n transkription jälkeen RNA:ksi konversion solun tumassa. Tätä prosessia kutsutaan kumulatiivisesti geeniekspressioksi.
Prokaryoottinen käännös vs eukaryoottinen käännös
Ero prokaryoottisen translaation ja eukaryoottisen translaation välillä on se, että prokaryoottinen translaatio yhdessä transkription kanssa on synkroninen prosessi, kun taas tämä ei ole eukaryoottisen translaation trendi. Prokaryoottinen ja eukaryoottinen translaatio tapahtuu samanaikaisesti. Mukana olevat ribosomit ovat 30S- ja 50S-ribosomit prokaryoottisessa translaatiossa. Sitä vastoin eukaryoottinen translaatio käsittää 40S- ja 60S-ribosomit.
Prokaryoottinen translaatio sisältää mRNA:ita, jotka ovat läsnä sytoplasmassa, kun taas eukaryoottiset mRNA:t ovat läsnä organismin ytimessä. Prokaryoottinen translaatio sisältää kolme vaihetta, nimittäin aloituksen, pidennyksen ja lopettamisen. Se on proteiinisynteesiprosessi mRNA:n tarjoaman tiedon avulla. Proteiinisynteesiin liittyy entsyymi aminoasyylisiirto-RNA-syntaasi.
Eukaryoottinen translaatio on systemaattinen tapahtumakaavio, joka sisältää tRNA:n. Se muunnetaan proteiiniksi eukaryoottisessa organismissa. Tämä käännös eukaryooteissa on nelivaiheinen prosessi ja siinä on neljä vaihetta. Neljä vaihetta sisältävät geenin säätelyn, elongation, lopettamisen ja kierrätyksen. Se on syklinen prosessi, jossa ribosomaalisia alayksiköitä johdetaan terminaation jälkeisten ribosomaalisten kompleksien syklisellä kierrätyksellä.
Prokaryoottisen ja eukaryoottisen käännöksen vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Prokaryoottinen käännös | Eukaryoottinen käännös |
| Prosessin tyyppi | Prokaryoottinen käännös on samanaikainen ja synkroninen prosessi. | Eukaryoottinen käännös ei ole samanaikainen, eikä se ole asynkroninen prosessi. Se on luonteeltaan epäjatkuva. |
| Mukana olevat vaiheet | Vaiheet sisältävät aloituksen, pidennyksen ja lopettamisen vapautustekijöillä. | Vaiheet perustuvat neljään vaiheeseen, mukaan lukien geenin säätely, pidentäminen, lopettaminen ja kierrätys. |
| Ribosomaaliset alayksiköt | Sitä esiintyy 70S-ribosomeissa, jotka sisältävät 50S- ja 30S-alayksiköt. | Sitä esiintyy 80S-ribosomeissa, jotka koostuvat kahdesta alayksiköstä, 60S- ja 40S-alayksiköistä. |
| Prosessin luonne | Se on suhteellisen nopeampi prosessi ja kerää noin 20 proteiinisynteesiä sekunnissa. | Se on hitaampi, ja se kerää enintään noin 9 jäännöstä sekunnissa. |
| Aloitustekijät | Mukana on kolme aloitustekijää: IF1, IF2-GTP ja IF3. | Synteesissä on mukana 12 eIF:ää, eli eukaryoottista aloitustekijää. |
Mikä on prokaryoottinen käännös?
Prokaryoottinen translaatio tapahtuu sytoplasmassa, ja ribosomaaliset alayksiköt ovat läsnä tässä paikassa. Kaksi entsyymiä, aminoasyyli-tRNA-syntetaasi ja peptidyylitransferaasi, osallistuvat prokaryoottiseen translaatioon. Prokaryoottisen translaation proteiinisynteesi vaatii mRNA:ta, tRNA:ta, aminohappoja, ribosomeja sekä erityisiä entsyymivaatimuksia. IF1-tekijää käytetään aloituksessa auttamaan stabiloimaan 30S ribosomaalista alayksikköä.
Pidentymisprosessi auttaa ribosomien translokaatiossa. EF-TS ja EF-G muodostavat EF-TU:n. Päätetekijät sisältävät RF-1:n. RF-2 ja RF-3. RF-1 auttaa erottamaan polypeptidit siirtoribonukleiinihaposta, ja se on myös spesifinen tietyille geneettisille kodoneille.
RF-2 auttaa erottamaan UGA:lle ja UAA:lle spesifisiä polypeptidejä. Lopetusprosessissa oleva RF-3 stimuloi RF-1:tä ja RF-2:ta. Aminohappojen aktivaatio tapahtuu sytoplasmassa. Aminohappojen aktivaatiota katalysoi niiden aminoasyyli-tRNA-syntetaasien entsyymi. Siirtoribonukleiinihapossa oleva aminohappo paikkoja vaihtaessaan muodostaa peptidisidoksen.
Ribosomit ovat yleensä läsnä alayksikköinä. Ne auttavat proteiinien tuotannossa. Alayksiköiden muodostumisen ja toiminnan tutkimiseksi tehdään varmasti paljon tutkimusta. Nämä alayksiköt muodostuvat myös yhdessä, koska ne ovat läsnä kahtena erillisenä komponenttina. Ne löytyvät solumatriisista.
Mikä on eukaryoottinen käännös?
Eukaryoottinen translaatio on epäjatkuva eikä synkronointiprosessi. Tämä ei-jatkuva prosessi sisältää ribosomeja, jotka ovat läsnä solurakenteen matriisissa. Proteiinit syntetisoidaan transkription päätyttyä. Prokaryoottinen ribosomi sisältää kolme sitoutumiskohtaa. Näitä sivustoja kutsutaan A-, P- ja E-sivustoiksi. Nämä sivustot ovat sitovia paikkoja, siirto- ja poistumismekanismi tapahtuu.
Sijaitsevia lähetti-RNA:ita kutsutaan yleensä monokistronisiksi. Proteiinituotannon alkaminen korkeammissa organismeissa edellyttää, että nämä myötävaikuttavat tekijät käynnistävät translaatioprosessin solussa. Aloitusaminohappo on metioniini, kun taas prokaryootit tarvitsevat aminohapon N-formyylimetioniinin.
Kun pidennysprosessi päättyy, se edellyttää eukaryoottisten vapautumistekijöiden vapautumista. Nämä tekijät tunnistavat kolme päätekoodia. Lopetusinformaatiota sisältävät kodonit koodittavat prosessin lopetusmekanismia solussa. Lopetuksen jälkeen solu tuottaa lopulta polypeptidejä.
Tässä eukaryoottisessa käännöksessä on monimutkainen aloitusprosessi. Alkuprosessin kautta peräkkäiset prosessit, mukaan lukien venymis- ja lopetusprosessit, pysyvät melko samoina. Alkutekijät eukaryoottisissa käännöksissä on sidottu erityiseen tunnisteeseen 5' capiin sekä 5' UTR:ään. RNA-helikaasit ovat myös mukana translaatiossa. Näitä RNA-helikaaseja ovat DHX29 ja Ded1/DDX3. Venymä vaatii eukaryoottisia venymätekijöitä.
Tärkeimmät erot prokaryoottisen ja eukaryoottisen käännöksen välillä
Johtopäätös
Käännös sekä eukaryooteissa että prokaryooteissa sisältää merkittäviä eroja. Translaatio on syklinen, mutta ei samanaikainen kaikissa organismeissa. Initiaatio useimmissa eukaryooteissa vaatii kolme initiaatiotekijää. Eukaryooteille tarvitaan noin kaksitoista aloitustekijää.
Molemmat käännökset osallistuvat proteiinisynteesiin. Translaatioprosessia pidetään geneettisen ilmentymisen toisena vaiheena. Kaikki samanlaiset kodonit ovat läsnä kummassakin ryhmässä. Peptidisidoksen muodostuminen on samanlaista eukaryooteissa ja prokaryooteissa, ja lopetuskodonit ovat läsnä eukaryooteissa ja prokaryooteissa. Molemmissa organismeissa peptidyylitransferaasiaktiivisuus katalysoi peptidisidoksen muodostumista.
Viitteet
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22155178/
- https://www.nature.com/scitable/definition/translation-rna-translation-173/
