原核與真核的蛋白質合成
蛋白質合成在整個生物世界的每個細胞內都有其高度有序的步驟,但每個細胞都有一些小的相同之處。然而,在原核和真**白質合成途徑之間存在著嚴重的差異,儘管最終結果總是在兩種情況下都是一種蛋白質。這兩種細胞的成分可能是它們彼此不同的主要原因。然而,在原核生物和真核生物中,轉錄、RNA處理和翻譯的主要步驟是相同的。本文介紹了蛋白質合成的一般情況,然後簡單地討論了彼此之間的主要差異。
蛋白質合成
蛋白質合成是一個生物過程,發生在生物體細胞內的三個主要步驟,即轉錄、RNA處理和翻譯。在轉錄步驟中,DNA鏈中基因的核苷酸序列被轉錄成RNA。第一步與DNA複製非常相似,只是結果是RNA上的一條鏈在蛋白質合成中。DNA鏈被DNA解旋酶分解,RNA聚合酶附著在基因起始的特定位置,即啟動子,RNA鏈沿著基因合成。這種新形成的RNA鏈被稱為信使RNA(mRNA)。
mRNA鏈將核苷酸序列帶到核糖體進行RNA處理。特定的tRNA(轉移RNA)分子將識別細胞質中的相關氨基酸。之後,tRNA分子與特定的氨基酸相連。在每個tRNA分子中,有三個核苷酸序列。細胞質中的核糖體附著在mRNA鏈上,並確定起始密碼子(啟動子)。帶有mRNA序列相應核苷酸的tRNA分子被轉移到核糖體的大亞單位中。當tRNA分子到達核糖體時,相應的氨基酸通過肽鍵與序列中的下一個氨基酸結合。最後一步被稱為翻譯;事實上,這是真正的蛋白質合成發生的地方。
蛋白質的形狀是通過鏈上的不同類型的氨基酸決定的,這些氨基酸都附著在tRNA分子上,但是tRNA是mRNA序列特有的。因此,很明顯,蛋白質分子描述了儲存在DNA分子中的信息。然而,蛋白質合成也可以從RNA鏈開始。
原核生物和真核生物的蛋白質合成有什麼區別?
•當轉錄步驟發生時,核糖體能夠與原核生物中形成的mRNA鏈結合,因為它們沒有一個包裹核酸的核膜。然而,在真核生物中,當核糖體鏈移出細胞核後,mRNA可以與核糖體結合。
•因此,很明顯,原核生物的翻譯步驟在轉錄完成之前就已經開始了,而在真核生物中,這兩個步驟的發生相距甚遠。換言之,RNA處理不發生在原核合成中,但在真核過程中確實發生。
•在真核生物中,只有一個基因在蛋白質合成的一個完整過程中表達,而在細菌(原核)蛋白質合成中,一條mRNA鏈通常有幾個基因表達。換句話說,簇合基因(即操縱子)可以被原核生物表達,但真核生物卻不能。