Prokaryotik ve ökaryotik gen ekspresyonu, fonksiyonel bir gen ürünü üretmek için genomdaki genlerin ekspresyonundan sorumlu iki hücresel süreçtir. Genel olarak, her iki süreç de iki aşamada ilerler: transkripsiyon ve çeviri. Bu makale prokaryotik ve ökaryotik gen ekspresyonunu karşılaştırmayı ve karşılaştırmayı amaçlamaktadır.

Prokaryotlarda, yakından ilişkili genler, operonlar oluşturmak için kümelenir ve böylece bir polisistronik mRNA molekülü üretir. Bu arada, fonksiyonel genler ayrı ayrı ekspresyona uğrar ve böylece monosistronik mRNA'lar üretir. Ayrıca, prokaryotların sitoplazmasında transkripsiyon ve translasyon aynı anda meydana gelir. Ancak ökaryotlarda ayrı ayrı meydana gelirler; birincisi çekirdeğin içinde, ikincisi sitoplazmada. Ayrıca, ökaryotlar hem transkripsiyon sonrası hem de translasyonel modifikasyonlardan geçer.

Ökaryotik Gen İfadesi, mRNA'lar, Prokaryotik Gen İfadesi, Çeviri, Transkripsiyon

Prokaryotik Gen İfadesi Nedir?

Prokaryotik gen ekspresyonu, prokaryotik genlerdeki bilgilere göre bir gen ürününün sentezlenmesi işlemidir. Prokaryotik gen ifadesinin önemi, prokaryotlardaki genlerin, işlevsel olarak ilişkili genlerin kümeleri olan operonlarda meydana gelmesidir. Bazı operon örnekleri arasında Lac operon ve Trp operon bulunur. Bu nedenle, bir operondaki genler birlikte kopyalanır ve bir polisistronik mRNA molekülü oluşturur. Ayrıca, prokaryotların hem transkripsiyonu hem de translasyonu sitoplazmada aynı anda meydana gelir. Bu nedenle, birincil transkript, transkripsiyonu halen devam eden çeviri için kolayca kullanılır.

Şekil 1: Prokaryotik Gen Yapısı

Ayrıca, prokaryotlarda transkripsiyondan tek bir RNA polimeraz türü sorumludur. Transkripsiyonun başlaması için sigma faktörü ve Pribnow kutusu adı verilen spesifik bir DNA dizisi gerektirir. 70S Ribozomlar, prokaryotik polisistronik mRNA'nın translasyonundan sorumludur. En önemlisi, prokaryotik gen ekspresyonunun düzenlenmesi, transkripsiyon seviyesini artırarak veya azaltarak transkripsiyonel seviyede gerçekleşir.

Ökaryotik Gen İfadesi Nedir?

Ökaryotik gen ekspresyonu, ökaryotik genlerdeki bilgilere bağlı olarak gen ürünlerinin sentezlenmesi işlemidir. Önemli bir şekilde, ökaryotik DNA çekirdeğin içinde meydana gelir; dolayısıyla, transkripsiyon çekirdeğin içinde de meydana gelir. Genellikle, farklı RNA türlerinin transkripsiyonundan üç RNA polimeraz sorumludur: rRNA'yı kopyalayan RNA polimeraz 1, mRNA'yı kopyalayan RNA polimeraz 2 ve tRNA'yı kopyalayan RNA polimeraz 3. Ek olarak, her ökaryotik gen, ayrı bir promotörün kontrolü altındadır. Bu nedenle, transkripsiyon bir monosistronik mRNA ile sonuçlanır.

Şekil 2: Prokaryotik ve Ökaryotik Gen İfadesi

Prokaryotik ve Ökaryotik Gen İfadesini Karşılaştırın ve Karşılaştırın

Prokaryotik ve Ökaryotik Gen İfadesi Arasındaki Benzerlikler

Prokaryotik ve Ökaryotik Gen Ekspresyonu Arasındaki Fark

Tanım

Prokaryotik gen ekspresyonu, prokaryotik genler hakkındaki bilgilere bağlı olarak fonksiyonel bir gen ürününü sentezleyen süreci ifade eder. Öte yandan ökaryotik gen ekspresyonu, ökaryotik genler hakkındaki bilgilere bağlı olarak fonksiyonel bir gen ürününü sentezleyen süreci ifade eder.

Mekansal Ayrışma

Prokaryotik gen ekspresyonu tamamen sitoplazmada meydana gelirken, ökaryotlarda transkripsiyon çekirdeğin içinde ve translasyon sitoplazmada meydana gelir.

Zamansal Ayrışma

Transkripsiyon ve translasyon, prokaryotik gen ekspresyonunda aynı anda meydana gelirken, transkripsiyon ve translasyon, ökaryotik gen ekspresyonunda geçici olarak ayrılır.

DNA'nın Oluşumu

Epigenetik Faktörler

Ek olarak, ökaryotik DNA, histonlarla kararlı, yoğun bir kompleks oluştururken prokaryotik DNA kalıcı olarak yoğun bir biçimde değildir.

Destekleyici Öğeler

Prokaryotlar üç promotör element içerir: biri genin yukarısında, ikincisi genin aşağısında on nükleotit ve üçüncüsü genin aşağısında 35 nükleotittir. Ancak ökaryotlar, TATA kutusu da dahil olmak üzere çok daha büyük bir promotör element seti içerir.

Transkripsiyon Başlatma Faktörleri

Prokaryotların transkripsiyon başlatma faktörleri, başlatma kompleksi ile bir araya gelmez. Ancak ökaryotların transkripsiyon başlatma faktörleri, başlatma kompleksi ile birleşir.

Açık Okuma Çerçevesi

İntronlar, prokaryotik genlerin açık okuma çerçevesini kesintiye uğratmazken, intronlar ökaryotik genlerin açık okuma çerçevesini kesintiye uğratır.

RNA polimeraz

Genlerin Boyutu

Prokaryotik genler küçükken, ökaryotik genler daha büyüktür.

ekstra DNA

Prokaryotlar nadiren fazladan DNA'ya sahipken, ökaryotlar geniş tekrarlayan DNA bölgelerine sahiptir.

Kodlamayan DNA'ya Kodlama

Prokaryotik genomun %95'i protein kodlayan genler içerirken, ökaryotik genomun %98'i kodlamayan DNA içerir.

genler

Ökaryotik genler ayrı ayrı oluşurken, prokaryotlarda operon adı verilen kümelerde işlevsel olarak ilişkili birkaç gen meydana gelir.

mRNA türü

Prokaryotik gen ekspresyonu polisistronik mRNA ile sonuçlanırken, ökaryotik gen ekspresyonu monosistronik mRNA ile sonuçlanır.

Transkripsiyon Sonrası Değişiklikler

Prokaryotik gen ifadesinde transkripsiyon sonrası modifikasyonlar meydana gelmezken, ökaryotik gen ifadesinde transkripsiyon sonrası modifikasyonlar meydana gelir.

ribozomlar

Ayrıca prokaryotlarda 70S ribozomları bulunurken ökaryotlarda 80S ribozomları bulunur.

Çeviri Sonrası Değişiklikler

Prokaryotik gen ekspresyonunda post-translasyonel modifikasyonlar meydana gelmez. Ancak, ökaryotik gen ekspresyonunda translasyon sonrası değişiklikler meydana gelir.

Gen İfadesinin Düzenlenmesi

Prokaryotik gen ekspresyonunun düzenlenmesi, transkripsiyonel düzeyde gerçekleşir. Ancak ökaryotik gen ekspresyonunun düzenlenmesi epigenetik seviyede, transkripsiyonel seviyede, transkripsiyon sonrası seviyede, translasyonel seviyede veya translasyon sonrası seviyede meydana gelebilir.

Çözüm

Prokaryotik ve ökaryotik gen ekspresyonu, genomdaki bilgilere göre fonksiyonel bir gen ürünü üretme süreçleridir. Genellikle iki süreçten geçerler: transkripsiyon ve çeviri. Tipik olarak, çeviri sitoplazmada meydana gelir. İşlevsel olarak ilişkili prokaryotik genler, bir polisistronik mRNA oluşturmak üzere birlikte kopyalanan operonları oluşturmak üzere bir araya toplanır. Ayrıca, prokaryotların sitoplazmasında aynı anda transkripsiyon ve translasyon meydana gelir. Buna karşılık, ökaryotların transkripsiyonu çekirdekte meydana gelirken, mRNA'lar çeviri için sitoplazmaya geçer. Bu nedenle, transkripsiyon ve çeviri birbirine bağlı değildir. Buna ek olarak, ökaryotik genler tek tek transkripsiyona uğrayarak monosistronik mRNA'lar oluşturur.

Referanslar:

1. Ussery, David. "Ökaryotlarda Gen İfadesinin Kontrolüne Giriş." Biyoloji 210 – GENETİK, Bahar, 1998, Burada Bulunmaktadır.2. "16.2B: Prokaryotik ve Ökaryotik Gen Ekspresyonu." Biyoloji LibreTexts, Libretexts, 19 Kasım 2019, Burada Mevcut.

Görünüm inceliği:

1. “Gen yapısı prokaryot 2 açıklamalı” Thomas Shafee – Shafee T, Lowe R (2017). "Ökaryotik ve prokaryotik gen yapısı". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI:10.15347/wjm/2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) Commons Wikimedia aracılığıyla 2. “Şekil_16_01_01” OpenStax tarafından CNX (CC BY 4.0) OpenStax College aracılığıyla.