Գենի արտահայտությունը պրոկարիոտներում ընդդեմ էուկարիոտների
Գենի արտահայտությունը էական գործընթաց է, որը տեղի է ունենում ինչպես պրոկարիոտների, այնպես էլ էուկարիոտների մոտ: Չնայած այն հանգամանքին, որ և՛ էուկարիոտների, և՛ պրոկարիոտների արդյունքները նույնն են, նրանց միջև զգալի տարբերություններ կան: Գենի արտահայտությունը քննարկվում է ընդհանուր առմամբ, և պրոկարիոտային և էուկարիոտիկ գործընթացների միջև եղած տարբերությունները հատկապես ընդգծված են այս հոդվածում:
Գենի արտահայտություն
Երբ գենի մասին տեղեկատվությունը վերածվում է կառուցվածքային ձևերի, ասում են, որ տվյալ գենն արտահայտվում է:Գենի արտահայտությունը գործընթաց է, որը ստեղծում է կենսաբանորեն կարևոր մոլեկուլներ, և դրանք սովորաբար մակրոմոլեկուլներ են: Գեները հիմնականում արտահայտվում են սպիտակուցների տեսքով, սակայն ՌՆԹ-ն նույնպես այս գործընթացի արդյունք է։ Կյանքի ձև չի կարող լինել առանց գեների արտահայտման գործընթացի:
Գենների արտահայտման մեջ կան երեք հիմնական քայլեր, որոնք հայտնի են որպես տառադարձում, ՌՆԹ մշակում և թարգմանություն: Հետ թարգմանական սպիտակուցի փոփոխությունը և ոչ կոդավորող ՌՆԹ-ի հասունացումը գեների արտահայտման հետ կապված այլ գործընթացներից են: Տրանսկրիպցիայի փուլում ԴՆԹ-ի շղթայի գենի նուկլեոտիդային հաջորդականությունը տառադարձվում է ՌՆԹ-ի այն բանից հետո, երբ ԴՆԹ-ի շարանը ապամոնտաժվում է ԴՆԹ հելիկազի ֆերմենտով: Նոր ձևավորված ՌՆԹ շղթան (մՌՆԹ) բարեփոխվում է՝ հեռացնելով չկոդավորող հաջորդականությունները և գենի նուկլեոտիդային հաջորդականությունը տեղափոխելով ռիբոսոմներ։ Կան հատուկ tRNA (փոխանցող ՌՆԹ) մոլեկուլներ, որոնք ճանաչում են համապատասխան ամինաթթուները ցիտոպլազմայում: Դրանից հետո tRNA մոլեկուլները կցվում են կոնկրետ ամինաթթուներին:Յուրաքանչյուր tRNA մոլեկուլում կա երեք նուկլեոտիդների հաջորդականություն: Ռիբոսոմը ցիտոպլազմայում կցվում է mRNA շղթային, և հայտնաբերվում է մեկնարկային կոդոնը (պրոմոտորը): mRNA հաջորդականության համապատասխան նուկլեոտիդներով tRNA մոլեկուլները տեղափոխվում են ռիբոսոմի մեծ ենթամիավոր։ Երբ tRNA մոլեկուլները գալիս են դեպի ռիբոսոմ, համապատասխան ամինաթթուն կապվում է հաջորդական ամինաթթվի հետ պեպտիդային կապի միջոցով: Այս պեպտիդային կապը շարունակվում է այնքան ժամանակ, մինչև ռիբոսոմում կարդացվի վերջին կոդոնը: Ելնելով սպիտակուցային շղթայում ամինաթթուների հաջորդականությունից՝ յուրաքանչյուր սպիտակուցի մոլեկուլի ձևը և ֆունկցիան տարբերվում է: Այս ձևը և գործառույթը ԴՆԹ-ի մոլեկուլում նուկլեոտիդային հաջորդականության արդյունք են: Այսպիսով, պարզ է դառնում, որ տարբեր գեներ կոդավորում են տարբեր սպիտակուցներ՝ փոփոխական ձևերով և ֆունկցիաներով:
Ո՞րն է տարբերությունը պրոկարիոտների և էուկարիոտների գեների արտահայտման միջև:
• Քանի որ պրոկարիոտները չունեն միջուկային ծրար, ռիբոսոմները կարող են սկսել սինթեզել սպիտակուցը, երբ ձևավորվում է mRNA շղթա:Սա խիստ հակասում է էուկարիոտիկ գործընթացին, որտեղ mRNA շարանը պետք է տեղափոխվի ցիտոպլազմա, որպեսզի ռիբոսոմները կապվեն դրա հետ: Բացի այդ, պրոկարիոտային գենի արտահայտման մեջ հիմնական քայլերի թիվը երկուսն է, մինչդեռ էուկարիոտիկ գործընթացում կան երեք հիմնական քայլեր:
• Էուկարիոտական ԴՆԹ-ում կան ինտրոնի հաջորդականություններ, այնպես որ mRNA շղթան նույնպես կունենա դրանք: Հետևաբար, ՌՆԹ-ի միացումը պետք է տեղի ունենա նախքան էուկարիոտների միջուկի ներսում mRNA շղթայի վերջնականացումը: Այնուամենայնիվ, պրոկարիոտներում ՌՆԹ-ի մշակման փուլ չկա՝ պայմանավորված նրանց գենետիկական նյութում ինտրոնների բացակայության պատճառով:
• Պրոկարիոտիկ գործընթացում առկա է կլաստերային գեների (հայտնի որպես օպերոնների) միաժամանակ արտահայտման հնարավորություն: Այնուամենայնիվ, էուկարիոտներում միանգամից միայն մեկն է արտահայտվում, և հետագա mRNA շարանը նույնպես քայքայվում է արտահայտությունից հետո:
