Nyckelskillnaden mellan prokaryot och eukaryot translationsinitiering är att prokaryotisk translationsinitiering sker på 70S ribosomer medan eukaryot translationsinitiering sker på 80S ribosomer.
Translation eller proteinsyntes är en biologisk process som äger rum i cytoplasman. Det fortsätter via tre steg: initiering, förlängning och avslutning. Denna process involverar översättning av nukleotidtripletterna eller kodonen som finns i budbärar-RNA-sekvensen (mRNA) till en aminosyrasekvens. Translation utförs av ribosomer och specifika enzymer. Dessa katalyserar bildningen av polypeptiden baserat på mRNA-mallen.
Vad är prokaryotisk översättningsinitiering?
Prokaryotisk translationsinitiering är bindningen av ribosomens 30S ribosomala subenhet till 5'-änden av mRNA med hjälp av prokaryota initieringsfaktorer. Syntesen av proteiner börjar med bildandet av initieringskomplexet. Initieringskomplexet består av 30S-ribosom, mRNA-mall, initieringsfaktorer som IF-1, IF-2 och IF-3 och speciell initiator-tRNA. Hos prokaryoter deltar Shine Dalgarno-sekvensen i att identifiera ribosomen för att initiera translation. Shine Dalgarno-sekvensen binder till den 30S ribosomala subenheten på mRNA-mallen. I detta steg spelar IF-3 en viktig roll. Initiator-tRNA:t kombineras sedan med startkodonet AUG. Denna tRNA-molekyl transporterar aminosyran metionin.
Figur 01: Prokaryotisk översättning
Formylering av metionin är en viktig process som äger rum i prokaryoter. Således fungerar formylerat metionin som den första aminosyran i prokaryotisk translation. Bindningen av tRNA och metionin (fMet) förmedlas av IF-2. Den 30S ribosomala subenheten tillsammans med fMet, IF-1, IF-2 och IF-3 skapar initieringskomplexet. Hydrolysen av GTP på IF-2 och frisättningen av alla initieringsfaktorer tillåter bindning av 30S ribosomal subenhet till 50S ribosomal subenhet för att bilda en fullt funktionell ribosom, även känd som translationskomplexet. Eftersom GTP hydrolyseras är bindningen av subenheterna irreversibelt spontan och kräver energi för att avsluta translation.
Vad är eukaryotisk översättningsinitiering?
Eukaryot translationsinitiering är den process genom vilken initiator-tRNA, 40S och 60S ribosomala subenheter binds av eukaryota initieringsfaktorer (eIF) till en 80S-ribosom vid startkodonet för mRNA. Eukaryota translationsinitieringsfaktorer, mRNA-transkript och ribosomen deltar huvudsakligen i initieringsprocessen. Initieringsfaktorerna binder till 40-talets ribosomala subenhet. Initieringsfaktorn eIF3 förhindrar för tidig bindning av de två subenheterna, medan eIF4 fungerar som det cap-bindande proteinet. Translationsinitieringsfaktor eIF2 väljer det laddade initiator-tRNA:t och binder med metionin för att bilda Met-tRNA. Denna molekyl är inte formylerad. Efter denna bindningsprocess bildas ett ternärt komplex, vilket är känt som eIF2/GTP/Met-tRNA. Detta ternära komplex binder med andra eIF till 40S-subenheten för att bilda ett 43S-förinitieringskomplex.
Figur 02: Initiering av eukaryotisk översättning
Detta förinitieringskomplex med proteinfaktorerna rör sig längs mRNA-kedjan mot 3'-änden för att nå startkodonet. Denna process är känd som skanning av mRNA. GTP-hydrolys äger rum vid eIF2 som aktiverar dissociationen av translationsinitieringsfaktorer från 40-talets subenhet vilket leder till bildandet av hela ribosomkomplexet. Detta markerar slutet på eukaryot translationsinitiering och fortsätter till förlängningsfasen.
likheter mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättningsinitiering
- Båda processerna använder en mRNA-mall.
- tRNA tar fram rätt aminosyra i båda processerna.
- Båda ribosomala underenheterna deltar i översättningsinitieringen.
- GTP-hydrolys sker i båda processerna för att aktivera translationsinitiering.
- AUG fungerar som startkodon för båda processerna.
Skillnaden mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättningsinitiering
Prokaryotisk translationsinitiering sker på 70-talets ribosomer, medan eukaryot translationsinitiering sker på 80-talets ribosomer. Så detta är nyckelskillnaden mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättningsinitiering. Dessutom är prokaryotisk translationsinitiering en cap-oberoende process, medan eukaryot translationsinitiering är cap-beroende och cap-oberoende. Således är detta en annan signifikant skillnad mellan prokaryotisk och eukaryotisk translationsinitiering. Dessutom är de kedjeinitierande aminosyrorna för prokaryotisk translationsinitiering och eukaryot translationsinitiering N-formylmetionin respektive metionin.
Följande infografik sammanställer skillnaderna mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättningsinitiering i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Prokaryotisk vs eukaryotisk översättningsinitiering
Translation är en biologisk process som äger rum i cytoplasman. Initiering är det första steget i översättningen. Ett mRNA-transkript fungerar som mall för både prokaryotisk och eukaryotisk translationsinitiering. Prokaryotisk translationsinitiering är bindningen av ribosomens 30S ribosomala subenhet till 5'-änden av mRNA med hjälp av prokaryota initieringsfaktorer. Initieringsfaktorerna inkluderar IF-1, IF-2 och IF-3, medan 70-talets ribosomer fungerar som det huvudsakliga översättningsmaskineriet som är involverat i initieringsprocessen. Eukaryotisk translationsinitiering är den process genom vilken initiator-tRNA, 40S och 60S ribosomala subenheter binds av eukaryota initieringsfaktorer (eIF) till en 80S-ribosom vid startkodonet för mRNA. Initieringsfaktorerna inkluderar eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 och eIF6 medan 80-talets ribosomer fungerar som maskineriet för initiering av translation i eukaryoter. Detta är alltså sammanfattningen av skillnaden mellan prokaryotisk och eukaryotisk översättningsinitiering.
