Expressió gènica en procariotes vs eucariotes
L'expressió gènica és un procés essencial que té lloc tant en procariotes com en eucariotes. Malgrat que els resultats tant en eucariotes com en procariotes són els mateixos, hi ha diferències considerables entre ells. L'expressió gènica es discuteix en general, i les diferències entre els processos procariotes i eucariotes es destaquen en particular en aquest article.
Expressió gènica
Quan la informació d'un gen s'està convertint en formes estructurals, es diu que el gen concret està expressat. L'expressió gènica és un procés que fa molècules biològicament importants, i aquestes solen ser macromolècules. Els gens s'expressen majoritàriament en forma de proteïnes, però l'ARN també és producte d'aquest procés. No hi podria haver forma de vida sense el procés d'expressió gènica.
Hi ha tres passos principals en l'expressió gènica coneguda com a transcripció, processament de l'ARN i traducció. La modificació de proteïnes posterior a la traducció i la maduració de l'ARN no codificant són alguns dels altres processos implicats amb l'expressió gènica. En l'etapa de transcripció, la seqüència de nucleòtids del gen de la cadena d'ADN es transcriu a ARN després que la cadena d'ADN s'hagi desmuntat amb l'enzim ADN helicasa. La cadena d'ARN acabada de formar (l'ARNm) es reforma eliminant les seqüències no codificants i portant la seqüència de nucleòtids del gen als ribosomes. Hi ha molècules específiques d'ARNt (ARN de transferència) que reconeixen els aminoàcids rellevants del citoplasma. Després d'això, les molècules d'ARNt s'uneixen als aminoàcids específics. A cada molècula d'ARNt, hi ha una seqüència de tres nucleòtids. Un ribosoma del citoplasma s'uneix a la cadena d'ARNm i s'identifica el codó inicial (el promotor). Les molècules d'ARNt amb els nucleòtids corresponents per a la seqüència d'ARNm es mouen a la subunitat gran del ribosoma. A mesura que les molècules d'ARNt arriben al ribosoma, l'aminoàcid corresponent s'uneix amb el següent aminoàcid de la seqüència mitjançant un enllaç peptídic. Aquest enllaç peptídic continua fins que es llegeix l'últim codó al ribosoma. En funció de la seqüència d'aminoàcids de la cadena proteica, la forma i la funció varien per a cada molècula de proteïna. Aquesta forma i funció són resultats de la seqüència de nucleòtids de la molècula d'ADN. Per tant, queda clar que diferents gens codifiquen proteïnes diferents amb formes i funcions variables.
Quina diferència hi ha entre l'expressió gènica en procariotes i eucariotes?
• Com que els procariotes no tenen embolcall nuclear, els ribosomes poden començar a sintetitzar la proteïna a mesura que es forma la cadena d'ARNm. Això contrasta molt amb el procés eucariota, on la cadena d'ARNm ha de ser transportada al citoplasma perquè els ribosomes s'uneixin amb això. A més, el nombre de passos principals és dos en l'expressió gènica procariota, mentre que hi ha tres passos principals en el procés eucariota.
• Hi ha seqüències d'introns a l'ADN eucariota de manera que la cadena d'ARNm també les tindrà. Per tant, l'splicing de l'ARN ha de tenir lloc abans de finalitzar la cadena d'ARNm dins del nucli en eucariotes. Tanmateix, no hi ha cap pas de processament de l'ARN als procariotes a causa de la manca d'introns en el seu material genètic.
• La possibilitat d'expressar simultàniament gens agrupats (coneguts com a operons) està present en el procés procariota. Tanmateix, només un s'expressa alhora en eucariotes, i la cadena d'ARNm posterior també es degrada després de l'expressió.
