Prokaryotik ve ökaryotik çeviri başlatma arasındaki temel fark, prokaryotik çeviri başlatma 70S ribozomlarında gerçekleşirken ökaryotik çeviri başlatma 80S ribozomlarında gerçekleşir.
Translasyon veya protein sentezi sitoplazmada gerçekleşen biyolojik bir süreçtir. Üç adımda ilerler: başlatma, uzama ve sonlandırma. Bu işlem, haberci RNA (mRNA) dizisinde bulunan nükleotid üçlülerinin veya kodonlarının bir amino asit dizisine çevrilmesini içerir. Çeviri ribozomlar ve spesifik enzimler tarafından gerçekleştirilir. Bunlar, mRNA şablonuna dayalı polipeptidin oluşumunu katalize eder.
Prokaryotik Çeviri Başlatma Nedir?
Prokaryotik translasyon başlatma, prokaryotik başlatma faktörleri yardımıyla ribozomun 30S ribozomal alt biriminin mRNA'nın 5' ucuna bağlanmasıdır. Proteinlerin sentezi, başlatma kompleksinin oluşumu ile başlar. Başlatma kompleksi, 30S ribozom, mRNA şablonu, IF-1, IF-2 ve IF-3 gibi başlatma faktörleri ve özel başlatıcı tRNA'dan oluşur. Prokaryotlarda Shine Dalgarno dizisi, translasyonu başlatmak için ribozomun tanımlanmasında yer alır. Shine Dalgarno dizisi, mRNA şablonundaki 30S ribozomal alt birimine bağlanır. Bu adımda, IF-3 önemli bir rol oynar. Başlatıcı tRNA daha sonra başlangıç kodonu AUG ile birleşir. Bu tRNA molekülü, amino asit metionini taşır.
Şekil 01: Prokaryotik Çeviri
Metionin formilasyonu, prokaryotlarda gerçekleşen önemli bir süreçtir. Bu nedenle, formillenmiş metionin, prokaryotik çeviride ilk amino asit görevi görür. tRNA ve metioninin (fMet) bağlanmasına IF-2 aracılık eder. 30S ribozomal alt birimi, fMet, IF-1, IF-2 ve IF-3 ile birlikte başlatma kompleksini oluşturur. GTP'nin IF-2 üzerinde hidrolizi ve tüm başlatma faktörlerinin salınması, 30S ribozomal alt biriminin 50S ribozomal alt birimine bağlanmasına izin vererek, aynı zamanda çeviri kompleksi olarak da bilinen tam işlevsel bir ribozomu oluşturur. GTP hidrolize olduğundan, alt birimlerin bağlanması geri döndürülemez şekilde kendiliğindendir ve çeviriyi sonlandırmak için enerji gerektirir.
Ökaryotik Çeviri Başlatma Nedir?
Ökaryotik translasyon başlatma, başlatıcı tRNA, 40S ve 60S ribozomal alt birimlerinin ökaryotik başlatma faktörleri (eIF) tarafından mRNA'nın başlangıç kodonundaki bir 80S ribozomuna bağlandığı süreçtir. Ökaryotik translasyon başlatma faktörleri, mRNA transkripti ve ribozom esas olarak başlatma sürecinde yer alır. Başlatma faktörleri, 40'ların ribozomal alt birimine bağlanır. Başlatma faktörü eIF3, iki alt birimin erken bağlanmasını önlerken, eIF4 başlık bağlayıcı protein olarak işlev görür. Çeviri başlatma faktörü eIF2, yüklü başlatıcı tRNA'yı seçer ve Met-tRNA'yı oluşturmak için metiyonin ile bağlanır. Bu molekül formilasyona tabi değildir. Bu bağlanma işleminden sonra, eIF2/GTP/Met-tRNA olarak bilinen üçlü bir kompleks oluşur. Bu üçlü kompleks, diğer eIF'lerle 40S alt birimine bağlanarak bir 43S ön başlatma kompleksi oluşturur.
Şekil 02: Ökaryotik Çeviri Başlatma
Protein faktörlerine sahip bu ön başlatma kompleksi, başlangıç kodonuna ulaşmak için mRNA zinciri boyunca 3' ucuna doğru hareket eder. Bu işlem, mRNA'nın taranması olarak bilinir. GTP hidrolizi, çeviri başlatma faktörlerinin 40'ların alt biriminden ayrılmasını aktive ederek tam ribozom kompleksinin oluşumuna yol açan eIF2'de gerçekleşir. Bu, ökaryotik çeviri başlangıcının sonunu işaretler ve uzama aşamasına geçer.
Prokaryotik ve Ökaryotik Çeviri Başlatma Arasındaki Benzerlikler
- Her iki işlem de bir mRNA şablonu kullanır.
- tRNA, her iki işlemde de doğru amino asidi getirir.
- Her iki ribozomal alt birim de çeviri başlangıcında yer alır.
- GTP hidrolizi, çeviri başlatmayı etkinleştirmek için her iki işlemde de gerçekleşir.
- AUG, her iki işlem için de başlangıç kodonu görevi görür.
Prokaryotik ve Ökaryotik Çeviri Başlatma Arasındaki Fark
Prokaryotik çeviri başlangıcı 70'lerin ribozomlarında gerçekleşirken ökaryotik çeviri başlangıcı 80'lerin ribozomlarında gerçekleşir. Bu, prokaryotik ve ökaryotik çeviri başlatma arasındaki temel farktır. Ayrıca, prokaryotik çeviri başlatma, başlıktan bağımsız bir işlemdir, ökaryotik çeviri başlatma, başlık bağımlı ve başlıktan bağımsızdır. Dolayısıyla bu, prokaryotik ve ökaryotik çeviri başlatma arasındaki bir başka önemli farktır. Ayrıca prokaryotik translasyon başlangıcının ve ökaryotik translasyonun başlamasının zincir başlatıcı amino asitleri sırasıyla N-formil metiyonin ve metiyonindir.
Aşağıdaki infografik, yan yana karşılaştırma için prokaryotik ve ökaryotik çeviri başlatma arasındaki farkları tablo biçiminde derler.
Özet – Prokaryotik ve Ökaryotik Çeviri Başlatma
Çeviri, sitoplazmada gerçekleşen biyolojik bir süreçtir. Başlatma, çevirinin ilk adımıdır. Bir mRNA transkripti, hem prokaryotik hem de ökaryotik translasyon başlatma için şablon görevi görür. Prokaryotik translasyon başlangıcı, ribozomun 30S ribozomal alt biriminin prokaryotik başlatma faktörleri yardımıyla mRNA'nın 5' ucuna bağlanmasıdır. Başlatma faktörleri, IF-1, IF-2 ve IF-3'ü içerirken, 70'lerin ribozomları, başlatma sürecinde yer alan ana çeviri makinesi görevi görür. Ökaryotik translasyon başlatma, başlatıcı tRNA, 40S ve 60S ribozomal alt birimlerinin ökaryotik başlatma faktörleri (eIF) tarafından mRNA'nın başlangıç kodonundaki bir 80S ribozomuna bağlandığı süreçtir. Başlatma faktörleri arasında eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5 ve eIF6 bulunurken, 80'lerin ribozomları ökaryotlarda translasyonun başlatılması için makine görevi görür. Dolayısıyla bu, prokaryotik ve ökaryotik çeviri başlatma arasındaki farkın özetidir.
