הבדל מפתח - מקדמי אוקריוטים לעומת פרוקריוטים
תעתיק הוא תהליך המרת המידע הגנטי המאוחסן ברצף ה-DNA המקודד לרצף mRNA. אזור ספציפי של DNA הממוקם בקצה 5' של יחידת התעתיק מתחיל תהליך זה. אזור זה ידוע כאזור המקדם. מקדמים אלה נמצאים בדרך כלל בסמוך לאתר התחלת התמלול. אורכו של מקדם משתנה בין 100 bp ל-1000 bp. היזמים שונים בהתאם לסוג האורגניזם. מקדמי אוקריוטים ופרוקריוטיים שונים זה מזה. בפרוקריוטים, רק שלושה סוגים של רצפי פרומטור נמצאים, כלומר -10 פרומוטורים, -35 פרומטורים ואלמנטים במעלה הזרם.באוקריוטים, ישנם אלמנטים מקדמי רבים ושונים כגון TATA box, initiator elements, GC box, CAAT box וכו'. זהו ההבדל העיקרי בין מקדמים אוקריוטיים ופרוקריוטיים.
מהם מקדמי אוקריוטים?
שלוש מנות עיקריות; מקדם ליבה, מקדם פרוקסימלי ומקדם דיסטלי, יוצרים ביחד מקדם. בהקשר של אוקריוטים, יש מספר רב של אלמנטים פרומטורים שנמצאים מתוחכמים מאוד ומגוונים יותר ממקדמים. התברר כי בשל המורכבות הזו של המקדמים האוקריוטיים, ל-DNA יש את היכולת להתקפל בחזרה על עצמו. זה גם מסביר את העובדה שהשפעתם של רצפים רגולטוריים רבים מתרחשת למרות שהם ממוקמים קילו-בסיסים רבים מאתר התעתוק. למקדמים איקריוטיים אלה יש את היכולת לעבור דרך מגוון רחב של רצפי DNA.
איור 01: מקדם אוקריוטי
דוגמאות למקדמים אוקריוטיים מסוימים הם תיבת Pribnow (תיבת TATA), תיבת GC, תיבת CAAT וכו'. בהקשר של תיבת TATA, זהו רצף של 5' – TATAA -3' שנמצא בליבה אזור מקדם. לקופסת ה-TATA, חלבוני פקטור שעתוק וחלבוני היסטון קשורים. הקישור של חלבוני גורמי שעתוק לקופסת ה-TATA מסייעת בקשירה של RNA פולימראז, מה שגורם לאחר מכן להיווצרות קומפלקס שעתוק. במילים פשוטות, הקישור של חלבונים אלה יניע את תהליך השעתוק. תהליך זה יעוכב כאשר חלבוני היסטון נקשרים לקופסת TATA. לכן, תיבת ה-TATA היא אלמנט מקדם חשוב הכרוך בוויסות קצב השעתוק האיקריוטי.
מהם מקדמי פרוקריוטים?
באורגניזמים פרוקריוטיים, המקדם שמעורב בתעתוק מזוהה על ידי הגורם המשויך הנקרא גורם סיגמא.גורמי סיגמא ייחודיים לרצפי פרומטור שונים. לכן, נאמר שכל גורם סיגמא בודד יזהה רצף מקדם ליבה יחיד. זהו מאפיין ייחודי הקיים בתהליך השעתוק הפרוקריוטי. גם RNA פולימראז וגם גורם הסיגמא מזהים ביחד את אזור הפרומטור הנכון ויוצרים את קומפלקס השעתוק.
המקדם הפרוקריוטי מכיל רק שלושה סוגים של אלמנטים של מקדם. המעורבות הפחותה של אלמנטים פרומטורים בפרוקריוטים היא הסיבה העיקרית לכך שתהליך התעתוק שלהם פחות מתוחכם בהשוואה לתעתוק איקריוטי הכולל מספר גבוה יותר של רצפי פרומטור. מתוך שלושת האלמנטים המקדמים של פרוקריוטים, ישנם שני רצפי DNA קצרים וחשובים עיקריים. רצפים אלו מסווגים לפי מיקומם. הם, -10 מקדמים או אלמנט (שנוכחים 10bp במעלה הזרם מאתר תחילת התמלול), -35 מקדמים או אלמנט (שנוכחים 35bp במעלה הזרם של אתר התחלת התמלול).
איור 02: מקדם פרוקריוטי
המקדם -10 שווה ערך לקופסת TATA האוקריוטית או תיבת Pribnow ומהווה מרכיב חיוני לתחילת השעתוק בפרוקריוטים. האמרגן -35 מורכב מרצף שהוא TTGACA שמעורב באופן פעיל בוויסות קצב השעתוק הפרוקריוטי.
מהם הדמיון בין מקדמי אוקריוטים ופרוקריוטים?
- בשני הסוגים, המקדמים נשלטים על ידי רצפי וויסות DNA שונים הכוללים משפרים, משתיקים, מבודדים ואלמנטים גבוליים.
- מקדמים הם הרצפים שמתחילים שעתוק בפרוקריוטים ובאיקריוטים.
- מקדמים הם רצפי DNA.
מה ההבדל בין מקדמי אוקריוטים ופרוקריוטים?
מקדמי אאוקריוטים לעומת פרוקריוטים |
|
| מקדמים אוקריוטיים הם הרצפים הרגולטוריים שמתחילים את התעתוק של אורגניזמים איקריוטיים. | מקדמים פרוקריוטיים הם הרצפים הרגולטוריים שמתחילים את השעתוק של גנים פרוקריוטיים. |
| אלמנטים | |
| מקדם פרוקריוטי מורכב מאלמנטים במעלה הזרם, -10 אלמנטים ו-35 אלמנטים. | המקדם האוקריוטי מורכב מתיבה של Pribnow (תיבת TATA), תיבת CAAT, תיבת GC ואלמנטים יוזמים. |
סיכום – מקדמי אוקריוטים לעומת פרוקריוטים
פרומוטור הוא אזור של DNA הכרוך בהתחלת התהליך הנקרא שעתוק.מקדמים אלה נמצאים בדרך כלל במעלה הזרם לאתר התחלת התמלול. שלושת החלקים העיקריים היוצרים פרומוטור הם פרומטור ליבה, פרוקסימלי פרוקסימלי ומקדם דיסטלי. בהקשר של אאוקריוטים, ישנם מספר רב של אלמנטים מקדמים באזור המקדמים שהם מאוד מתוחכמים ומגוונים יותר מפרוקריוטים. דוגמאות לכמה אלמנטים של מקדם אוקריוטי הם תיבת Pribnow (תיבת TATA), תיבת GC, תיבת CAAT וכו'. בפרוקריוטים, ישנם שני מרכיבי מקדם חשובים עיקריים, כלומר אלמנט -10 (שנוכח 10bp במעלה הזרם לאתר התחלת התעתיק), -35 אלמנטים (שנוכחים 35bp במעלה הזרם מאתר התחלת התמלול). מקדם -10 יוזם את השעתוק, והפרומטר -35 מווסת את התעתוק. שני סוגי היזמים נשלטים על ידי רצפי ויסות DNA שונים הכוללים משפרים, משתיקים, מבודדים ואלמנטים גבוליים. זה ההבדל בין מקדמי איקריוטים לפרוקריוטים.
הורד את ה-PDF של מקדמי אאוקריוטים נגד פרוקריוטים
ניתן להוריד את גרסת ה-PDF של מאמר זה ולהשתמש בה למטרות לא מקוונות לפי הערת ציטוט. אנא הורד את גרסת ה-PDF כאן: ההבדל בין מקדם אוקריוטי ופרוקריוטי
