Սպիտակուցների սինթեզ պրոկարիոտիկ ընդդեմ էուկարիոտների
Սպիտակուցների սինթեզն ունի իր քայլերը խիստ հաջորդականությամբ ամբողջ կենսաբանական բառի յուրաքանչյուր բջջի ներսում, բայց յուրաքանչյուրում կան փոքր ինքնություններ: Այնուամենայնիվ, կան լուրջ զգալի տարբերություններ պրոկարիոտ և էուկարիոտ սպիտակուցների սինթեզման ուղիների միջև, չնայած վերջնական արդյունքը միշտ սպիտակուց է երկու դեպքում էլ: Երկու տեսակի բջիջների բաղադրիչները կարող են լինել միմյանցից տարբերվելու հիմնական պատճառը: Այնուամենայնիվ, տրանսկրիպցիայի, ՌՆԹ-ի մշակման և թարգմանության հիմնական քայլերը նույնն են և՛ պրոկարիոտների, և՛ էուկարիոտների մոտ:Սպիտակուցների սինթեզի վերաբերյալ ընդհանուր պատմությունը ներկայացված է այս հոդվածում, որին հաջորդում են միմյանց միջև հիմնական զգալի տարբերությունների հեշտ մարսվող քննարկումները:
Սպիտակուցների սինթեզ
Սպիտակուցների սինթեզը կենսաբանական գործընթաց է, որը տեղի է ունենում օրգանիզմների բջիջների ներսում երեք հիմնական քայլերով, որոնք հայտնի են որպես Տառադարձում, ՌՆԹ-ի մշակում և թարգմանություն: Տրանսկրիպցիայի փուլում ԴՆԹ-ի շղթայի գենի նուկլեոտիդային հաջորդականությունը տառադարձվում է ՌՆԹ-ի: Այս առաջին քայլը շատ նման է ԴՆԹ-ի վերարտադրությանը, բացառությամբ, որ արդյունքը սպիտակուցի սինթեզում ՌՆԹ-ի շղթա է: ԴՆԹ-ի շղթան, որը ապամոնտաժվում է ԴՆԹ հելիկազի ֆերմենտով, ՌՆԹ պոլիմերազը կցվում է գենի սկզբի կոնկրետ տեղում, որը հայտնի է որպես պրոմոտոր, և ՌՆԹ շղթան սինթեզվում է գենի երկայնքով: Այս նոր ձևավորված ՌՆԹ շղթան հայտնի է որպես սուրհանդակ ՌՆԹ (mRNA):
MRNA շղթան նուկլեոտիդային հաջորդականությունը տանում է դեպի ռիբոսոմներ՝ ՌՆԹ-ի մշակման համար: Հատուկ tRNA (փոխանցող ՌՆԹ) մոլեկուլները կճանաչեն համապատասխան ամինաթթուները ցիտոպլազմում: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 վերջին քայլը հայտնի է որպես թարգմանություն. իսկապես, հենց այստեղ է տեղի ունենում սպիտակուցի իրական սինթեզը։
Սպիտակուցի ձևը որոշվում է շղթայի տարբեր տեսակի ամինաթթուների միջոցով, որոնք կցված էին tRNA մոլեկուլներին, բայց tRNA-ն հատուկ է mRNA հաջորդականությանը: Այսպիսով, պարզ է, որ սպիտակուցի մոլեկուլները պատկերում են ԴՆԹ-ի մոլեկուլում պահվող տեղեկատվությունը: Այնուամենայնիվ, սպիտակուցի սինթեզը կարող է սկսվել նաև ՌՆԹ-ի շղթայից:
Ո՞րն է տարբերությունը պրոկարիոտների և էուկարիոտների մեջ սպիտակուցի սինթեզի միջև:
• Քանի որ տրանսկրիպցիոն քայլը տեղի է ունենում, ռիբոսոմները կարող են կապվել պրոկարիոտների մեջ ձևավորվող mRNA շղթայի հետ, քանի որ նրանք չունեն միջուկային ծրար՝ նուկլեինաթթուները պարփակելու համար: Այնուամենայնիվ, mRNA-ն կարող է կապվել ռիբոսոմների հետ այն բանից հետո, երբ շարանը դուրս է գալիս էուկարիոտների միջուկից:
• Հետևաբար, պարզ է դառնում, որ գործընթացի թարգմանության փուլն արդեն սկսվել է նախքան տառադարձման ավարտը պրոկարիոտների մոտ, մինչդեռ երկու քայլերը տեղի են ունենում իրարից հեռու՝ էուկարիոտներում: Այլ կերպ ասած, ՌՆԹ-ի մշակումը տեղի է ունենում ոչ թե պրոկարիոտային սինթեզում, այլ տեղի է ունենում էուկարիոտիկ գործընթացում:
• Միայն մեկ գեն է արտահայտվում էուկարիոտներում սպիտակուցի սինթեզի մեկ ամբողջական գործընթացում, մինչդեռ հաճախ կան մի քանի գեներ, որոնք արտահայտվում են բակտերիալ (պրոկարիոտ) սպիտակուցի սինթեզում մեկ mRNA շղթայից: Այլ կերպ ասած, կլաստերային գեները (հայտնի որպես Օպերոններ) կարող են արտահայտվել պրոկարիոտների կողմից, բայց ոչ էուկարիոտները:
• Կան ոչ կոդավորող ԴՆԹ-ի հաջորդականություններ էուկարիոտիկ նուկլեինաթթուներում, որոնք հայտնի են որպես Ինտրոններ, բայց ոչ պրոկարիոտներում: Էուկարիոտների mRNA-ն հեռացնում է ինտրոնները իր շղթայից մինչև միջուկը լքելը, ինչը հակադրվում է պրոկարիոտներում mRNA շղթայի պարզ ձևավորմանը:
