Hva er forskjellen mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk

De hovedforskjell mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk er det hele prokaryotiske genuttrykket forekommer i cytoplasma mens en del av den eukaryote geneekspresjon forekommer inne i kjernen mens resten opptrer i cytoplasmaen. Videre skjer reguleringen av prokaryotisk genuttrykk hovedsakelig på transkripsjonsnivået mens reguleringen av eukaryotisk genuttrykk skjer ved forskjellige trinn av genuttrykk, tilrettelagt ved compartmentalisering av genekspressjonen.

Prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk er to prosesser involvert i transkripsjon av gener, produserer mRNAer og omdanner mRNA til funksjonelle proteiner.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er prokaryotisk genuttrykk
     - Definisjon, Prosess, Regulering
2. Hva er eukaryotisk genuttrykk
     - Definisjon, Prosess, Regulering
3. Hva er likhetene mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk
     - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelord

Eukaryotisk genuttrykk, prokaryotisk genuttrykk, regulering av genuttrykk, transkripsjon, oversettelse

Hva er prokaryotisk genuttrykk

Prokaryotisk genuttrykk er prosessen med produksjon av et genprodukt basert på informasjonen i prokaryote gener. De to hovedtrinnene av prokaryotisk genuttrykk er transkripsjon og oversettelse. Også den viktigste betydningen av prokaryotisk genuttrykk er at deres transkripsjon forekommer i cytoplasma. Dette skyldes mangelen på en kjerne i prokaryote celler. I prokaryoter er en enkelt type RNA-polymerase ansvarlig for transkripsjon. Det krever sigmafaktoren og en spesifikk DNA-sekvens kalt Pribnow-boksen for initiering av transkripsjon.

Figur 1: Prokaryotisk genstruktur

På den annen side forekommer gener i prokaryoter i operoner, som er klyngene av funksjonsrelaterte gener. Noen eksempler på operoner inkluderer Lac operon og trp operon. Derfor blir gener i en operon transkribert sammen, og danner et polykistronisk mRNA-molekyl. I tillegg parrer prokaryotisk transkripsjon alltid med oversettelse siden begge forekommer i cytoplasma. Derfor er det primære transkripsjonen lett brukt til oversettelsen hvis transkripsjonen fortsatt foregår. 70S Ribosomer er ansvarlig for oversettelsen av det prokaryote polykistiske mRNA. Viktigst av alt skjer reguleringen av prokaryotisk genuttrykk på transkripsjonsnivå, enten ved å øke eller redusere transskripsjonsnivået.

Hva er eukaryotisk genuttrykk

Eukaryotisk genuttrykk er prosessen med produksjon av genprodukter basert på informasjonen i de eukaryote gener. Det skjer også gjennom transkripsjon og oversettelse. Her, siden eukaryotisk DNA forekommer inne i kjernen, forekommer transkripsjonen også inne i kjernen. Tre RNA-polymeraser er ansvarlige for transkripsjonen av forskjellige typer RNA: RNA-polymerase 1, som syntetiserer rRNA, RNA-polymerase 2, som syntetiserer mRNA og RNA-polymerase 3, som syntetiserer tRNA. Videre er hvert eukaryotisk gen under kontroll av en individuell promotor. Derfor frembringer transkripsjon et monokristinsk mRNA.

Figur 2: Prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk

På den annen side gjennomgår primært transkripsjon av mRNA post-transkripsjonelle modifikasjoner, inkludert tilsetning av en 5'-deksel og en 3'-poly A-hale. I tillegg spaltes de introner som forstyrrer proteinkodingsregionen av det eukaryote mRNA i en prosess som kalles RNA-spleising. Det ultimate mRNA-molekylet er den modne mRNA som etterlater kjernen til cytoplasma og er klar for oversettelsen. 80S-ribosomer er ansvarlige for oversettelsen av det eukaryote mRNA.

Likheter mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk

• Prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk er prosessene som er ansvarlige for produksjonen av et funksjonelt protein basert på informasjonen som er kodet av gener.
• Også begge prosesser skjer gjennom transkripsjon og oversettelse.
• Videre forekommer oversettelse i både prokaryoter og eukaryoter i cytoplasma.
• Dessuten har både prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk posttranslasjonelle modifikasjoner, inkludert fosforylering, acetylering osv..

Forskjellen mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk

Definisjon

Prokaryotisk genuttrykk refererer til prosessen hvorved informasjon fra de prokaryote gener brukes i syntesen av et funksjonelt genprodukt mens eukaryotisk genuttrykk refererer til prosessen hvorved informasjon fra eukaryotiske gener brukes i syntesen av et funksjonelt genprodukt.

Romlig segregering

Prokaryotisk genuttrykk oppstår i cytoplasma. Transkripsjonen av eukaryotisk genuttrykk skjer imidlertid inne i kjernen, og translasjon skjer i cytoplasma. Derfor er dette en hovedforskjell mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk.

Temporal segregering

En annen forskjell mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk er at transkripsjonen og oversettelsen skjer samtidig under prokaryotisk genuttrykk mens transskripsjonen og oversettelsen temporært segregeres i eukaryotisk genuttrykk.

Epigenetiske faktorer

Videre er prokaryotisk DNA ikke i permanent kondensert form, mens eukaryot DNA danner et stabilt, kondensert kompleks med histoner. 

Promoterelementer

Prokaryoter inneholder tre promotorelementer: den ene er oppstrøms for genet, den andre er 10 nukleotider nedstrøms til den, og den tredje er 35 nukleotider nedstrøms til den mens eukaryoter inneholder et mye større sett med promotorelementer, inkludert TATA-boksen. Dermed er dette en annen forskjell mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk.

Transkripsjonsinitieringsfaktorer

Videre samles transkripsjonsinitieringsfaktorene for prokaryoter ikke sammen med initieringskomplekset mens transkripsjonsinitieringsfaktorene for eukaryoter samles med initieringskomplekset.

Åpne leseramme

Introns forstyrrer ikke den åpne lesestammen til de prokaryote genene mens introner forstyrrer den åpne lesestammen til de eukaryote gener.

RNA-polymerase

En annen forskjell mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk er at det prokaryote genuttrykket er utstyrt med en enkelt type RNA-polymerase mens tre RNA-polymeraser anvendes i eukaryotisk genuttrykk.

gener

Videre forekommer flere funksjonsrelaterte gener i klynger som kalles operoner i prokaryoter mens eukaryotiske gener forekommer individuelt.

Type mRNA

Også resulterer prokaryotisk genuttrykk i polykistronisk mRNA, mens eukaryotisk genuttrykk resulterer i monokristinsk mRNA. Dette er en annen forskjell mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk.

Post-transkripsjonelle modifikasjoner

En annen forskjell mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk er at prokaryotisk genuttrykk ikke inkluderer post-transkripsjonelle modifikasjoner mens eukaryotisk genuttrykk inkluderer post-transkripsjonelle modifikasjoner.

ribosomer

En annen forskjell mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk er at prokaryotene inneholder 70S ribosomer mens eukaryoter inneholder 80S ribosomer.

Regulering av genuttrykk

Dessuten forekommer reguleringen av det prokaryote genuttrykket på transkripsjonsnivået mens reguleringen av den eukaryote genuttrykk kan forekomme ved epigenetisk nivå, transkripsjonsnivå, posttranskripsjonsnivå, translasjonsnivå og post-translrasjonsnivå.

Konklusjon

Prokaryotisk genuttrykk opptrer helt i cytoplasma og styres på transkripsjonsnivå. Transskripsjonen er par med oversettelsen. I eukaryotisk genuttrykk oppstår transkripsjon inne i kjernen mens translasjon skjer i cytoplasma. Mellom transkripsjonen og oversettelsen gjennomgår det primære mRNA-transkripsjon post-transkripsjonelle modifikasjoner i eukaryoter. Hovedforskjellen mellom prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk er plasseringen og koblingen av transkripsjon og oversettelse.

Henvisning:

1. "Biologi for Majors I." lumen, Lumen Waymaker, tilgjengelig her

Bilde Courtesy:

1. "Gene struktur prokaryote 2 annotert" Av Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Eukaryotisk og prokaryotisk genstruktur". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10,15347 / wjm / 2017,002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia  
2. "Regulering av genuttrykk" - OpenStax CNX (CC BY 4.0) via OpenStax College