Espressione genica nei procarioti vs eucarioti
L'espressione genica è un processo essenziale che ha luogo sia nei procarioti che negli eucarioti. Nonostante il fatto che i risultati sia negli eucarioti che nei procarioti siano gli stessi, ci sono notevoli differenze tra loro. L'espressione genica è discussa in generale e le differenze tra i processi procariotici ed eucariotici sono evidenziate in particolare in questo articolo.
Espressione genica
Quando l'informazione di un gene viene convertita in forme strutturali, si dice che il particolare gene sia espresso. L'espressione genica è un processo che crea molecole biologicamente importanti, e queste sono solitamente macromolecole. I geni sono espressi principalmente sotto forma di proteine, ma anche l'RNA è un prodotto di questo processo. Non potrebbe esserci forma di vita senza che il processo di espressione genica abbia luogo.
Ci sono tre passaggi principali nell'espressione genica noti come trascrizione, elaborazione dell'RNA e traduzione. La modificazione delle proteine post-traduzioni e la maturazione dell'RNA non codificante sono alcuni degli altri processi coinvolti nell'espressione genica. Nella fase di trascrizione, la sequenza nucleotidica del gene nel filamento di DNA viene trascritta nell'RNA dopo che il filamento di DNA è stato smantellato con l'enzima DNA elicasi. Il filamento di RNA appena formato (l'mRNA) viene riformato rimuovendo le sequenze non codificanti e portando la sequenza nucleotidica del gene ai ribosomi. Esistono molecole di tRNA (transfer RNA) specifiche che riconoscono gli amminoacidi rilevanti nel citoplasma. Successivamente, le molecole di tRNA vengono attaccate agli amminoacidi specifici. In ogni molecola di tRNA c'è una sequenza di tre nucleotidi. Un ribosoma nel citoplasma è attaccato al filamento di mRNA e viene identificato il codone di partenza (il promotore). Le molecole di tRNA con i nucleotidi corrispondenti per la sequenza di mRNA vengono spostate nella grande subunità del ribosoma. Quando le molecole di tRNA arrivano al ribosoma, l'amminoacido corrispondente viene legato all'amminoacido successivo nella sequenza attraverso un legame peptidico. Questo legame peptidico continua fino a quando l'ultimo codone non viene letto sul ribosoma. In base alla sequenza degli amminoacidi nella catena proteica, la forma e la funzione varia per ciascuna molecola proteica. Questa forma e questa funzione sono i risultati della sequenza nucleotidica nella molecola del DNA. Quindi, diventa chiaro che geni diversi codificano proteine diverse con forme e funzioni variabili.
Qual è la differenza tra l'espressione genica nei procarioti e negli eucarioti?
• Poiché i procarioti non hanno un involucro nucleare, i ribosomi possono iniziare a sintetizzare la proteina mentre si forma il filamento di mRNA. Ciò è fortemente in contrasto con il processo eucariotico, in cui il filamento di mRNA deve essere trasportato nel citoplasma affinché i ribosomi si leghino a quello. Inoltre, il numero di fasi principali è due nell'espressione genica procariotica, mentre ci sono tre fasi principali nel processo eucariotico.
• Ci sono sequenze di introni nel DNA eucariotico in modo che anche il filamento di mRNA abbia quelle. Pertanto, lo splicing dell'RNA deve aver luogo prima di finalizzare il filamento di mRNA all'interno del nucleo negli eucarioti. Tuttavia, non esiste una fase di elaborazione dell'RNA nei procarioti a causa della mancanza di introni nel loro materiale genetico.
• La possibilità di esprimere contemporaneamente geni raggruppati (noti come operoni) è presente nel processo procariotico. Tuttavia, solo uno è espresso alla volta negli eucarioti e anche il successivo filamento di mRNA viene degradato dopo l'espressione.
