Прокариоттық және эукариоттық трансляция инициациясының негізгі айырмашылығы мынада: прокариоттық трансляцияның инициациясы 70S рибосомаларында, ал эукариоттардың трансляциясының инициациясы 80S рибосомаларында жүреді.
Трансляция немесе ақуыз синтезі цитоплазмада жүретін биологиялық процесс. Ол үш кезеңнен өтеді: инициация, созылу және аяқталу. Бұл процесс хабаршы РНҚ (мРНҚ) тізбегіндегі нуклеотидтік триплеттерді немесе кодондарды аминқышқылдарының тізбегіне ауыстыруды қамтиды. Трансляцияны рибосомалар мен арнайы ферменттер жүзеге асырады. Бұлар мРНҚ үлгісіне негізделген полипептидтің түзілуін катализдейді.
Прокариоттық аударма бастамасы дегеніміз не?
Прокариоттық трансляцияның инициациясы - рибосоманың 30S рибосомалық суббірлігінің прокариоттық инициация факторларының көмегімен мРНҚ-ның 5' ұшымен байланысуы. Белоктардың синтезі инициациялық кешеннің түзілуінен басталады. Инициация кешені 30S рибосомасынан, мРНҚ үлгісінен, IF-1, IF-2 және IF-3 сияқты инициация факторларынан және арнайы инициатор тРНҚ-дан тұрады. Прокариоттарда Shine Dalgarno тізбегі трансляцияны бастау үшін рибосоманы анықтауға қатысады. Shine Dalgarno тізбегі мРНҚ үлгісіндегі 30S рибосомалық суббірлігімен байланысады. Бұл қадамда IF-3 маңызды рөл атқарады. Одан кейін инициатор тРНҚ AUG бастапқы кодонымен біріктіріледі. Бұл тРНҚ молекуласы амин қышқылы метионинді тасымалдайды.
01-сурет: прокариоттық аударма
Метиониннің түзілуі прокариоттарда өтетін маңызды процесс. Осылайша, формилденген метионин прокариоттық трансляцияда бірінші амин қышқылы ретінде әрекет етеді. тРНҚ мен метиониннің (fMet) байланысуы IF-2 арқылы жүзеге асады. 30S рибосомалық суббірлігі fMet, IF-1, IF-2 және IF -3-пен бірге инициация кешенін жасайды. IF-2-де GTP гидролизі және барлық бастама факторларының босатылуы 30S рибосомалық суббірлігінің 50S рибосомалық суббірлігімен байланысуына толық жұмыс істейтін рибосоманы құруға мүмкіндік береді, ол трансляция кешені деп те аталады. GTP гидролизденетіндіктен, суббірліктердің байланысуы қайтымсыз өздігінен жүреді және трансляцияны тоқтату үшін энергия қажет.
Эукариоттық аударманы бастау дегеніміз не?
Эукариоттық трансляцияның инициациясы – инициатор тРНҚ, 40S және 60S рибосомалық суббірліктер эукариоттық инициация факторлары (eIF) арқылы мРНҚ-ның бастапқы кодонында 80S рибосомаға байланысатын процесс. Инициация процесіне негізінен эукариоттық трансляцияның бастама факторлары, мРНҚ транскрипті және рибосома қатысады. Бастау факторлары 40-шы рибосомалық суббірлікпен байланысады. eIF3 инициация факторы екі суббірліктің мерзімінен бұрын байланысуын болдырмайды, ал eIF4 қақпақты байланыстыратын ақуыз ретінде әрекет етеді. Трансляция инициация факторы eIF2 зарядталған инициатор тРНҚ таңдайды және Met-tRNA түзу үшін метионинмен байланысады. Бұл молекула формилизацияланбаған. Осы байланыстыру процесінен кейін eIF2/GTP/Met-tRNA деп аталатын үштік кешен түзіледі. Бұл үштік кешен 43S алдын ала бастау кешенін құру үшін 40S қосалқы бірлігіне басқа eIFs-мен байланысады.
02-сурет: эукариоттық аударманы бастау
Белок факторлары бар бұл алдын ала бастау кешені бастапқы кодонға жету үшін мРНҚ тізбегі бойымен 3' соңына қарай жылжиды. Бұл процесс мРНҚ сканерлеуі ретінде белгілі. GTP гидролизі eIF2-де жүреді, ол 40-шы суббірліктен трансляцияны бастау факторларының диссоциациясын белсендіреді, бұл толық рибосома кешенінің түзілуіне әкеледі. Бұл эукариоттық аударма инициациясының аяқталуын білдіреді және ұзарту фазасына өтеді.
Прокариоттық және эукариоттық аударманың арасындағы ұқсастықтар
- Екі процесс де мРНҚ үлгісін пайдаланады.
- tRNA екі процесте де дұрыс амин қышқылын береді.
- Екі рибосомалық бөлімше де аударма инициациясына қатысады.
- GTP гидролизі аударманы бастауды белсендіру үшін екі процесте де орын алады.
- AUG екі процестің бастапқы кодоны ретінде әрекет етеді.
Прокариоттық және эукариоттық аударманың арасындағы айырмашылық
Прокариоттық трансляция инициациясы 70-ші рибосомаларда, ал эукариоттық трансляция инициациясы 80-ші рибосомаларда орын алады. Сонымен, бұл прокариот пен эукариоттық аударманың бастамасы арасындағы негізгі айырмашылық. Сонымен қатар, прокариоттық аударманың инициациясы қалпаққа тәуелсіз процесс, ал эукариоттық аударманың бастамасы қалпақшаға және қақпаққа тәуелсіз. Осылайша, бұл прокариоттық және эукариоттық аударманың бастамасы арасындағы тағы бір маңызды айырмашылық. Сонымен қатар, прокариоттық трансляция инициациясының және эукариоттық трансляцияның инициациясының инициаторлық аминқышқылдарының тізбегі сәйкесінше N-формил метионин және метионин болып табылады.
Келесі инфографика прокариот пен эукариот аудармасының арасындағы айырмашылықтарды қатар салыстыру үшін кесте түрінде жинақтайды.
Қорытынды – прокариот пен эукариоттық аударманың бастамасы
Аударма – цитоплазмада жүретін биологиялық процесс. Инициация – аударманың алғашқы қадамы. мРНҚ транскрипті прокариоттық және эукариоттық трансляцияны бастау үшін үлгі ретінде әрекет етеді. Прокариот трансляциясының инициациясы - рибосоманың 30S рибосомалық суббірлігінің мРНҚ-ның 5' ұшына прокариоттық инициация факторларының көмегімен байланысуы. Бастау факторларына IF-1, IF-2 және IF-3 кіреді, ал 70-ші рибосомалар инициация процесіне қатысатын негізгі аударма механизмі ретінде әрекет етеді. Эукариоттық трансляцияның инициациясы – инициатор тРНҚ, 40S және 60S рибосомалық суббірліктер эукариоттық инициация факторлары (eIF) арқылы мРНҚ-ның бастапқы кодонында 80S рибосомаға байланысатын процесс. Бастау факторларына eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 және eIF6 жатады, ал 80-ші рибосомалар эукариоттарда трансляцияны бастау механизмі ретінде әрекет етеді. Осылайша, бұл прокариоттық және эукариоттық аударма инициациясының арасындағы айырмашылықтың қысқаша мазмұны.
