Kľúčový rozdiel – prokaryotická a eukaryotická mRNA
mRNA sa označuje ako messenger ribonukleová kyselina, ktorá kóduje rôzne proteíny. Transkripcia je proces, pri ktorom sa z templátu DNA vytvorí molekula mRNA. Transkribovaná molekula mRNA má všetky kódy, ktoré sú potrebné na produkciu proteínu pomocou ribozómov. Mechanizmy, ktoré tvoria mRNA transkripciou a proteíny transláciou, sa líšia podľa typu organizmov. V prokaryotoch medzi transkripciou môže mRNA vstúpiť do translačného procesu a podlieha menším transkripčným modifikáciám, zatiaľ čo v eukaryotoch transkribovaná mRNA podstupuje ťažký proces transkripčnej modifikácie a vstupuje do cytoplazmy na transláciu. Kľúčový rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou mRNA je v tom, že prokaryotická mRNA je polycistronická, zatiaľ čo eukaryotická mRNA je monocistronická.
Čo je prokaryotická mRNA?
Proces transkripcie prokaryotického génu tvorí prokaryotickú mRNA. V porovnaní s eukaryotickou mRNA to nie je sofistikovaná molekula. Pri bakteriálnej transkripcii sa genetická informácia uložená v DNA prepisuje do transkriptov mRNA, ktoré potom môžu byť kódované pre proteíny prostredníctvom procesu bakteriálnej translácie. Prokaryotické mRNA sú polygénne. To znamená, že jedna prokaryotická mRNA sa vytvorí prostredníctvom transkripcie so zapojením operónov, ktoré pozostávajú z mnohých štruktúrnych génov. Preto sú známe ako polycistronická mRNA.
Prokaryotická mRNA pozostáva z mnohých miest pre iniciáciu a termináciu kodónov. To dokazuje skutočnosť, že jediná prokaryotická molekula mRNA by mohla viesť k vzniku rôznych typov prokaryotických proteínov. Zatiaľ čo je mRNA transkribovaná, môže priamo podstúpiť transláciu. Preto v baktériách prebieha translácia a transkripcia súčasne na rovnakom mieste. U prokaryotov sa v transkribovanej molekule mRNA nevyskytujú dostatočné post-transkripčné modifikácie. Dôvodom je prítomnosť krátkeho obdobia medzi transkripciou a prekladom, ako je uvedené vyššie. Prokaryotická mRNA má v porovnaní s eukaryotickou mRNA kratšiu životnosť.
Obrázok 01: Prokaryotická mRNA
Prokaryotická mRNA je degradovaná sériou reakcií za účasti kombinácie enzýmov známych ako ribonukleázy. Tieto ribonukleázy zahŕňajú 3' exonukleázy, 5' exonukleázy a endonukleázy. Malá RNA (sRNA) má potenciál degradovať mRNA. sRNA sa skladá z mnohých nukleotidov, ktoré by sa mohli použiť na začatie degradácie mRNA prostredníctvom komplementárneho párovania báz. Po spárovaní je ribonukleázové štiepenie uľahčené prostredníctvom RNázy III, čo vedie k degradácii mRNA.
Čo je eukaryotická mRNA?
Eukaryotická mRNA sa prepisuje z templátu DNA vo vnútri jadra. V eukaryotoch sa transkripcia a translácia vyskytujú na dvoch rôznych miestach. U prokaryotov sa oba procesy vyskytujú na jednom mieste. Akonáhle je eukaryotická mRNA produkovaná v jadre, je transportovaná do cytoplazmy na transláciu. Po transkripcii molekula mRNA podlieha post-transkripčným modifikáciám pred transportom do cytoplazmy. Po vstupe do cytoplazmy sa molekula mRNA spojí s ribozómami prostredníctvom rôznych komplexov a pripraví sa na transláciu.
Na rozdiel od prokaryotov sa eukaryotická translácia začína až po úplnom dokončení transkripčného procesu. V kontexte štruktúry eukaryotickej mRNA pozostáva len z jedného miesta iniciácie a jedného miesta ukončenia syntézy proteínov. Preto sa označujú ako monocistrónne mRNA. Ale po transkripcii mRNA, ktorá je známa ako pre mRNA transkript, prechádza sériou post-transkripčných modifikácií.
Tieto modifikácie zahŕňajú pridanie poly A chvosta, adenyláciu na 3' konci atď. Poly A chvosty robia molekulu mRNA stabilnejšou. Na 5' konci dochádza k vytvoreniu uzáveru pomocou zvyškov guanylátu. To chráni mRNA pred degradáciou. Zostrih mRNA je ďalšou modifikáciou, ktorá prebieha v pre mRNA transkripte. Celá mRNA pozostáva z kódujúcich aj nekódujúcich oblastí známych ako exóny a intróny. Prostredníctvom zostrihu sa z transkriptu odstránia nekódujúce oblasti a zostanú len kódujúce oblasti.
Obrázok 02: Eukaryotická mRNA
V kontexte životnosti eukaryotickej mRNA majú dlhšiu životnosť v porovnaní s prokaryotickou mRNA. Je to spôsobené tým, že eukaryotická mRNA je oveľa metabolicky stabilnejšia ako prokaryotická mRNA.
Aká je podobnosť medzi prokaryotickou a eukaryotickou mRNA?
Oba kódy pre bielkoviny
Aký je rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou mRNA?
Prokaryotická vs eukaryotická mRNA |
|
| Prokaryotická mRNA je molekula RNA, ktorá kóduje prokaryotické proteíny. | Eukaryotická mRNA je molekula RNA, ktorá kóduje eukaryotické proteíny. |
| Typ | |
| Prokaryotická mRNA je polycistronická. | Eukaryotická mRNA je monocistrónna. |
| Lifespan | |
| Prokaryotická mRNA má kratšiu životnosť. | Eukaryotická mRNA má pomerne dlhú životnosť. |
| Úpravy po prepise | |
| V prokaryotickej mRNA chýbajú posttranskripčné modifikácie. | V eukaryotickej mRNA sú prítomné posttranskripčné modifikácie |
Zhrnutie – Prokaryotická vs eukaryotická mRNA
Prokaryotické mRNA sú polygénne. Pozostávajú z mnohých miest pre iniciáciu a termináciu kodónov. Jedna prokaryotická molekula mRNA by mohla viesť k vzniku rôznych typov prokaryotických proteínov. Procesy transkripcie a translácie prebiehajú v prokaryotoch súčasne. Prokaryotická mRNA má kratšiu životnosť. Sú náchylné na degradáciu prostredníctvom série reakcií za účasti kombinácie enzýmov. Významné post-transkripčné modifikácie nie sú v prokaryotickej mRNA bežné. Na rozdiel od prokaryotov sa eukaryotická translácia začína až po úplnom dokončení transkripčného procesu. Eukaryotická mRNA je monogénna. Výsledkom jednej molekuly mRNA je iba jeden proteín. Eukaryotická mRNA prechádza radom modifikácií, ako je polyadenylácia, 5' capping a zostrih atď. A tiež eukaryotická mRNA má dlhšiu životnosť vďaka stabilite mRNA. Toto je rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou mRNA.
Stiahnite si PDF verziu prokaryotickej vs eukaryotickej mRNA
Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou mRNA
