Shprehja e gjenit në prokariotët vs eukariotët
Shprehja e gjeneve është një proces thelbësor që ndodh si te prokariotët ashtu edhe te eukariotët. Përkundër faktit se rezultatet në të dy eukariotët dhe prokariotët janë të njëjta, ekzistojnë dallime të konsiderueshme midis tyre. Shprehja e gjeneve diskutohet në përgjithësi dhe ndryshimet midis proceseve prokariote dhe eukariote janë theksuar në veçanti në këtë artikull.
Shprehja e gjenit
Kur informacioni i një gjeni është duke u shndërruar në forma strukturore, thuhet se gjeni i veçantë shprehet. Shprehja e gjeneve është një proces që bën molekula biologjikisht të rëndësishme, dhe këto janë zakonisht makromolekula. Gjenet shprehen kryesisht në formën e proteinave, por produkt i këtij procesi është edhe ARN. Nuk mund të ketë formë jete pa u zhvilluar procesi i shprehjes së gjeneve.
Ka tre hapa kryesorë në shprehjen e gjeneve të njohura si transkriptimi, përpunimi i ARN-së dhe përkthimi. Modifikimi i proteinave pas përkthimeve dhe maturimi i ARN-së jo-koduese janë disa nga proceset e tjera të përfshira në shprehjen e gjeneve. Në hapin e transkriptimit, sekuenca nukleotide e gjenit në vargun e ADN-së transkriptohet në ARN pasi vargu i ADN-së shpërbëhet me enzimën helikazë të ADN-së. Vargu i sapoformuar i ARN-së (mRNA) reformohet duke hequr sekuencat jo-koduese dhe duke e çuar sekuencën nukleotide të gjenit në ribozome. Ekzistojnë molekula specifike tRNA (ARN transferuese) që njohin aminoacidet përkatëse në citoplazmë. Pas kësaj, molekulat e tRNA janë bashkangjitur me aminoacidet specifike. Në secilën molekulë tRNA, ekziston një sekuencë prej tre nukleotideve. Një ribozom në citoplazmë është ngjitur në vargun mARN dhe identifikohet kodoni fillestar (promotori). Molekulat e tARN-së me nukleotidet përkatëse për sekuencën e mARN-së zhvendosen në nën-njësinë e madhe të ribozomit. Ndërsa molekulat e tRNA vijnë në ribozom, aminoacidi përkatës lidhet me aminoacidin tjetër në sekuencë përmes një lidhjeje peptide. Kjo lidhje peptide vazhdon derisa të lexohet kodoni i fundit në ribozom. Bazuar në sekuencën e aminoacideve në zinxhirin proteinik, forma dhe funksioni ndryshon për secilën molekulë proteine. Kjo formë dhe funksion janë rezultat i sekuencës nukleotide në molekulën e ADN-së. Prandaj, bëhet e qartë se gjene të ndryshme kodojnë proteina të ndryshme me forma dhe funksione të ndryshueshme.
Cili është ndryshimi midis shprehjes së gjeneve te prokariotët dhe eukariotët?
• Meqenëse prokariotët nuk kanë një mbështjellës bërthamor, ribozomet mund të fillojnë të sintetizojnë proteinën kur formohet vargu mARN. Kjo është shumë në kontrast me procesin eukariotik, ku vargu mRNA duhet të transportohet në citoplazmë që ribozomet të lidhen me të. Për më tepër, numri i hapave kryesorë është dy në shprehjen e gjenit prokariotik, ndërsa ka tre hapa kryesorë në procesin eukariotik.
• Ka sekuenca intronesh në ADN-në eukariote, kështu që vargu mARN do t'i ketë gjithashtu ato. Prandaj, bashkimi i ARN-së duhet të bëhet përpara se të finalizohet vargu i mRNA brenda bërthamës në eukariote. Megjithatë, nuk ka asnjë hap të përpunimit të ARN-së te prokariotët për shkak të mungesës së introneve në materialin e tyre gjenetik.
• Mundësia e shprehjes së njëkohshme të gjeneve të grumbulluara (të njohura si operone) është e pranishme në procesin prokariotik. Megjithatë, vetëm një shprehet menjëherë në eukariotët, dhe vargu pasues i mRNA degradohet gjithashtu pas shprehjes.
