ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตและยูคาริโอตคือการเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตเกิดขึ้นบนไรโบโซม 70S ในขณะที่การเริ่มต้นการแปลยูคาริโอตเกิดขึ้นบนไรโบโซม 80S
การแปลหรือการสังเคราะห์โปรตีนเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่เกิดขึ้นในไซโตพลาสซึม มันดำเนินการผ่านสามขั้นตอน: การเริ่มต้นการยืดและการสิ้นสุด กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแปลนิวคลีโอไทด์ triplets หรือ codons ที่มีอยู่ในลำดับ RNA ของผู้ส่งสาร (mRNA) เป็นลำดับกรดอะมิโน การแปลดำเนินการโดยไรโบโซมและเอนไซม์เฉพาะ สิ่งเหล่านี้กระตุ้นการก่อตัวของโพลีเปปไทด์ตามเทมเพลต mRNA
Prokaryotic Translation Initiative คืออะไร
การเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตคือการผูกมัดของหน่วยย่อยไรโบโซม 30S ของไรโบโซมกับปลาย mRNA 5’ ด้วยความช่วยเหลือของปัจจัยการเริ่มต้นโปรคาริโอต การสังเคราะห์โปรตีนเริ่มต้นด้วยการก่อตัวของการเริ่มต้นที่ซับซ้อน คอมเพล็กซ์การเริ่มต้นประกอบด้วยไรโบโซม 30S, เทมเพลต mRNA, ปัจจัยการเริ่มต้น เช่น IF-1, IF-2 และ IF-3 และ tRNA ตัวเริ่มต้นพิเศษ ในโปรคาริโอต ลำดับ Shine Dalgarno มีส่วนร่วมในการระบุไรโบโซมเพื่อเริ่มการแปล ลำดับ Shine Dalgarno เชื่อมโยงกับหน่วยย่อยไรโบโซม 30S บนเทมเพลต mRNA ในขั้นตอนนี้ IF-3 มีบทบาทสำคัญ ตัวเริ่มต้น tRNA จะรวมกับ codon เริ่มต้น AUG โมเลกุล tRNA นี้ขนส่งกรดอะมิโนเมไทโอนีน
รูปที่ 01: Prokaryotic Translation
การสร้างเมไทโอนีนเป็นกระบวนการสำคัญที่เกิดขึ้นในโปรคาริโอต ดังนั้นเมไทโอนีนที่จัดรูปแบบจึงทำหน้าที่เป็นกรดอะมิโนตัวแรกในการแปลโปรคาริโอต การจับกันของ tRNA และเมไทโอนีน (fMet) เป็นสื่อกลางโดย IF-2 ยูนิตย่อยไรโบโซม 30S ร่วมกับ fMet, IF-1, IF-2 และ IF -3 สร้างคอมเพล็กซ์การเริ่มต้น การไฮโดรไลซิสของ GTP บน IF-2 และการปล่อยปัจจัยการเริ่มต้นทั้งหมดทำให้สามารถจับหน่วยย่อยไรโบโซม 30S กับยูนิตย่อยไรโบโซม 50S เพื่อสร้างไรโบโซมที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ หรือที่เรียกว่าคอมเพล็กซ์การแปล เนื่องจาก GTP ถูกไฮโดรไลซ์ การผูกมัดของยูนิตย่อยจึงเกิดขึ้นเองอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้และต้องใช้พลังงานในการยุติการแปล
การริเริ่มการแปลยูคาริโอตคืออะไร
การเริ่มต้นการแปลยูคาริโอตเป็นกระบวนการที่หน่วยย่อยไรโบโซมของตัวเริ่มต้น tRNA, 40S และ 60S ถูกผูกไว้โดยปัจจัยการเริ่มต้นยูคาริโอต (eIF) ลงในไรโบโซม 80S ที่โคดอนเริ่มต้นของ mRNAปัจจัยการเริ่มต้นการแปลยูคาริโอต การถอดเสียง mRNA และไรโบโซมส่วนใหญ่มีส่วนร่วมในกระบวนการเริ่มต้น ปัจจัยการเริ่มต้นผูกมัดกับหน่วยย่อยไรโบโซมในยุค 40 ปัจจัยการเริ่มต้น eIF3 ป้องกันการผูกมัดก่อนเวลาอันควรของหน่วยย่อยทั้งสอง ในขณะที่ eIF4 ทำหน้าที่เป็นโปรตีนที่จับกับหมวก ปัจจัยการเริ่มต้นการแปล eIF2 เลือกตัวเริ่มต้นที่มีประจุ tRNA และจับกับเมไทโอนีนเพื่อสร้าง Met-tRNA โมเลกุลนี้ไม่ได้ถูกจัดรูปแบบ หลังจากกระบวนการจับนี้ จะเกิดสารเชิงซ้อนสามส่วนขึ้น ซึ่งเรียกว่า eIF2/GTP/Met-tRNA คอมเพล็กซ์ไตรภาคนี้ผูกกับ eIF อื่น ๆ กับหน่วยย่อย 40S เพื่อสร้างคอมเพล็กซ์เตรียมการล่วงหน้า 43S
รูปที่ 02: การเริ่มต้นการแปลยูคาริโอต
การเตรียมการล่วงหน้านี้ซึ่งมีปัจจัยโปรตีนเคลื่อนที่ไปตามสายโซ่ mRNA ไปจนสุด 3’ เพื่อไปถึง codon เริ่มต้นกระบวนการนี้เรียกว่าการสแกน mRNA การไฮโดรไลซิส GTP เกิดขึ้นที่ eIF2 ซึ่งกระตุ้นการแยกตัวของปัจจัยการเริ่มต้นการแปลจากหน่วยย่อยยุค 40 ที่นำไปสู่การก่อตัวของไรโบโซมเชิงซ้อนแบบเต็ม นับเป็นการสิ้นสุดการเริ่มต้นการแปลยูคาริโอตและเข้าสู่ระยะการยืดตัว
ความคล้ายคลึงระหว่างการเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตและยูคาริโอต
- ทั้งสองกระบวนการใช้เทมเพลต mRNA
- tRNA แสดงกรดอะมิโนที่ถูกต้องในทั้งสองกระบวนการ
- หน่วยย่อยไรโบโซมทั้งสองมีส่วนร่วมในการเริ่มต้นการแปล
- GTP ไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นในทั้งสองกระบวนการเพื่อเปิดใช้งานการเริ่มต้นการแปล
- AUG ทำหน้าที่เป็น codon เริ่มต้นสำหรับทั้งสองกระบวนการ
ความแตกต่างระหว่างการเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตและยูคาริโอต
การแปลโปรคาริโอตเกิดขึ้นกับไรโบโซมยุค 70 ในขณะที่การเริ่มต้นการแปลยูคาริโอตเกิดขึ้นกับไรโบโซมยุค 80ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตและยูคาริโอต ยิ่งไปกว่านั้น การเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตเป็นกระบวนการที่ไม่ขึ้นกับแคป ขณะที่การเริ่มต้นการแปลยูคาริโอตนั้นขึ้นอยู่กับแคปและไม่ขึ้นกับแคป ดังนั้น นี่จึงเป็นความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างการเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตและยูคาริโอต นอกจากนี้ กรดอะมิโนที่เริ่มต้นลูกโซ่ของการเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตและการเริ่มต้นการแปลยูคาริโอตคือ N-formyl เมไทโอนีนและเมไทโอนีนตามลำดับ
อินโฟกราฟิกต่อไปนี้รวบรวมความแตกต่างระหว่างการเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตและยูคาริโอตในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – การเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตกับยูคาริโอต
การแปลเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่เกิดขึ้นในไซโตพลาสซึม การเริ่มต้นเป็นขั้นตอนแรกของการแปล การถอดเสียง mRNA ทำหน้าที่เป็นเทมเพลตสำหรับการเริ่มต้นการแปลทั้งแบบโปรคาริโอตและยูคาริโอตการเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตเป็นการผูกมัดของหน่วยย่อยไรโบโซม 30S ของไรโบโซมกับจุดสิ้นสุดของ mRNA 5’ ด้วยความช่วยเหลือของปัจจัยการเริ่มต้นโปรคาริโอต ปัจจัยการเริ่มต้น ได้แก่ IF-1, IF-2 และ IF-3 ในขณะที่ไรโบโซมในยุค 70 ทำหน้าที่เป็นกลไกการแปลหลักที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเริ่มต้น การเริ่มต้นการแปลยูคาริโอตเป็นกระบวนการโดยที่หน่วยย่อยไรโบโซมของตัวเริ่ม tRNA, 40S และ 60S ถูกผูกมัดโดยปัจจัยการเริ่มต้นยูคาริโอต (eIF) ลงในไรโบโซม 80S ที่โคดอนเริ่มต้นของ mRNA ปัจจัยการเริ่มต้น ได้แก่ eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 และ eIF6 ในขณะที่ไรโบโซมยุค 80 ทำหน้าที่เป็นเครื่องจักรสำหรับการเริ่มต้นการแปลในยูคาริโอต ดังนั้น นี่คือบทสรุปของความแตกต่างระหว่างการเริ่มต้นการแปลโปรคาริโอตและยูคาริโอต