ההבדל העיקרי בין התחלת תרגום פרוקריוטי לאוקריוטי הוא שהתחלת תרגום פרוקריוטי מתרחשת על ריבוזומים של 70S בעוד שתחילת תרגום איקריוטי מתרחשת על ריבוזומים של 80S.
תרגום או סינתזת חלבון הוא תהליך ביולוגי המתרחש בציטופלזמה. זה ממשיך בשלושה שלבים: התחלה, התארכות וסיום. תהליך זה כולל תרגום שלשות הנוקלאוטידים או הקודונים הקיימים ברצף ה-RNA שליח (mRNA) לרצף חומצות אמינו. התרגום מתבצע על ידי ריבוזומים ואנזימים ספציפיים. אלה מזרזים את היווצרות הפוליפפטיד על בסיס תבנית ה-mRNA.
מהו ייזום תרגום פרוקריוטי?
התחלת תרגום פרוקריוטי היא הקישור של תת-היחידה הריבוזומלית 30S של הריבוזום לקצה 5' של ה-mRNA בעזרת גורמי התחלה פרוקריוטיים. סינתזה של חלבונים מתחילה עם היווצרות קומפלקס ההתחלה. קומפלקס ההתחלה מורכב מריבוזום 30S, תבנית mRNA, גורמי ייזום כמו IF-1, IF-2 ו-IF-3 ו-tRNA יוזם מיוחד. בפרוקריוטים, רצף Shine Dalgarno לוקח חלק בזיהוי הריבוזום כדי ליזום תרגום. רצף Shine Dalgarno נקשר עם תת-היחידה הריבוזומלית 30S על תבנית ה-mRNA. בשלב זה, ה-IF-3 ממלא תפקיד חשוב. לאחר מכן ה-tRNA היוזם משתלב עם קודון ההתחלה AUG. מולקולת tRNA זו מעבירה את חומצת האמינו מתיונין.
איור 01: תרגום פרוקריוטי
פורמילציה של מתיונין היא תהליך חשוב המתרחש בפרוקריוטים. לפיכך, מתיונין פורמולט פועל כחומצת האמינו הראשונה בתרגום פרוקריוטי. הקישור של tRNA ומתיונין (fMet) מתווכת על ידי IF-2. תת-היחידה הריבוזומלית 30S יחד עם fMet, IF-1, IF-2 ו-IF-3 יוצרים את קומפלקס הייזום. ההידרוליזה של GTP על IF-2 ושחרור כל גורמי ההתחלה מאפשרים את הקישור של תת-יחידה ריבוזומלית 30S לתת-יחידה ריבוזומלית 50S ליצירת ריבוזום מתפקד במלואו, המכונה גם קומפלקס התרגום. מכיוון שה-GTP עובר הידרוליזה, הקישור של תת-היחידות הוא ספונטני בלתי הפיך ודורש אנרגיה כדי לסיים את התרגום.
מהו ייזום תרגום אוקריוטי?
התחלת תרגום אוקריוטי הוא התהליך שבו תת-יחידות המשנה הריבוזומליות היוזמות tRNA, 40S ו-60S נקשרות על ידי גורמי ייזום אוקריוטיים (eIF) לתוך ריבוזום 80S בקודון ההתחלה של mRNA.גורמי ייזום תרגום אוקריוטי, תמליל mRNA והריבוזום לוקחים חלק בעיקר בתהליך ההתחלה. גורמי ההתחלה נקשרים לתת-היחידה הריבוזומלית של שנות ה-40. גורם ההתחלה eIF3 מונע התקשרות מוקדמת של שתי יחידות המשנה, בעוד eIF4 פועל כחלבון קושר הכובע. גורם ייזום תרגום eIF2 בוחר את ה-tRNA היוזם הטעון ונקשר עם מתיונין ליצירת Met-tRNA. מולקולה זו אינה פורמולציה. לאחר תהליך הקישור הזה, נוצר קומפלקס טרינרי, המכונה eIF2/GTP/Met-tRNA. קומפלקס משולש זה נקשר עם eIFs אחרים ליחידת המשנה 40S ליצירת קומפלקס 43S טרום-ייזום.
איור 02: התחלת תרגום אוקריוטי
תסביך קדם-התחלה זה עם גורמי החלבון נע לאורך שרשרת ה-mRNA לכיוון קצה 3' כדי להגיע לקודון ההתחלה.תהליך זה ידוע בתור סריקה של mRNA. הידרוליזה של GTP מתרחשת ב-eIF2 שמפעילה את הדיסוציאציה של גורמי ייזום תרגום מתת-יחידת שנות ה-40 המובילה להיווצרות קומפלקס הריבוזום המלא. זה מסמן את סוף התחלת התרגום האיקריוטי ומתקדם לשלב ההתארכות.
דמיון בין תחילת תרגום פרוקריוטי לאוקריוטי
- שני התהליכים משתמשים בתבנית mRNA.
- tRNA מעלה את חומצת האמינו הנכונה בשני התהליכים.
- שתי תת-היחידות הריבוזומליות לוקחות חלק ביוזמת התרגום.
- GTP הידרוליזה מתרחשת בשני התהליכים כדי להפעיל את התחלת התרגום.
- AUG פועל כקודון ההתחלה עבור שני התהליכים.
הבדל בין תחילת תרגום פרוקריוטי לאוקריוטי
התחלת תרגום פרוקריוטי מתרחשת על ריבוזומים של שנות ה-70, בעוד שתחילת תרגום אוקריוטי מתרחשת על ריבוזומים של שנות ה-80.אז זה ההבדל העיקרי בין התחלת תרגום פרוקריוטי לאוקריוטי. יתרה מכך, ייזום תרגום פרוקריוטי הוא תהליך בלתי תלוי ב-cap, בעוד ייזום תרגום אוקריוטי תלוי ב-cap וב-cap. לפיכך, זהו הבדל משמעותי נוסף בין התחלת תרגום פרוקריוטי לאוקריוטי. חוץ מזה, חומצות האמינו היוזמות של השרשרת של התחלת תרגום פרוקריוטי ושל התחלת תרגום אוקריוטי הן N-formyl methionine ומתיונין, בהתאמה.
האינפוגרפיקה הבאה מלקטת את ההבדלים בין התחלת תרגום פרוקריוטי לאוקריוטי בצורה טבלאית להשוואה זו לצד זו.
סיכום – תחילת תרגום פרוקריוטי לעומת אוקריוטי
תרגום הוא תהליך ביולוגי המתרחש בציטופלזמה. ייזום הוא השלב הראשון בתרגום. תמליל mRNA משמש כתבנית להתחלת תרגום פרוקריוטי וגם לאוקריוטי.התחלת תרגום פרוקריוטי היא הקישור של תת-היחידה הריבוזומלית 30S של הריבוזום לקצה 5' של ה-mRNA בעזרת גורמי התחלה פרוקריוטיים. גורמי הייזום כוללים את IF-1, IF-2 ו-IF-3, בעוד שריבוזומים משנות ה-70 משמשים כמנגנון התרגום העיקרי המעורב בתהליך הייזום. התחלת תרגום אוקריוטי הוא התהליך שבו תת-היחידות הריבוזומליות היוזמות tRNA, 40S ו-60S נקשרות על ידי גורמי התחלה אוקריוטיים (eIF) לריבוזום 80S בקודון ההתחלה של mRNA. גורמי ההתחלה כוללים eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 ו-eIF6 בעוד ריבוזומים משנות ה-80 פועלים כמנגנון לתחילת התרגום באוקריוטים. לפיכך, זהו סיכום ההבדל בין ייזום תרגום פרוקריוטי לאאוקריוטי.
