Prokaryotlarda ve Ökaryotlarda Gen İfadesi
Gen ifadesi hem prokaryotlarda hem de ökaryotlarda gerçekleşen temel bir süreçtir. Hem ökaryotlarda hem de prokaryotlarda sonuçların aynı olmasına rağmen aralarında önemli farklılıklar vardır. Gen ekspresyonu genel olarak tartışılıyor ve bu makalede prokaryotik ve ökaryotik süreçler arasındaki farklar özellikle vurgulanıyor.
Gen İfadesi
Bir genin bilgisi yapısal biçimlere dönüştürülürken, söz konusu genin ifade edildiği söylenir. Gen ifadesi biyolojik olarak önemli moleküller yapan bir süreçtir ve bunlar genellikle makromoleküllerdir. Genler çoğunlukla protein şeklinde ifade edilir, ancak RNA da bu sürecin bir ürünüdür. Gen ifade süreci gerçekleşmeden hiçbir yaşam formu olamazdı.
Transkripsiyon, RNA işleme ve çeviri olarak bilinen gen ifadesinde üç ana adım vardır. Translasyon sonrası protein modifikasyonu ve kodlamayan RNA olgunlaşması, gen ekspresyonu ile ilgili diğer süreçlerden bazılarıdır. Transkripsiyon adımında, DNA sarmalındaki genin nükleotid dizisi, DNA sarmalının DNA sarmal enzimi ile parçalanmasından sonra RNA'ya kopyalanır. Yeni oluşan RNA zinciri (mRNA), kodlamayan dizilerin çıkarılması ve genin nükleotid dizisinin ribozomlara alınmasıyla yeniden oluşturulur. Sitoplazmada ilgili amino asitleri tanıyan spesifik tRNA (transfer RNA) molekülleri vardır. Bundan sonra, tRNA molekülleri spesifik amino asitlere bağlanır. Her tRNA molekülünde üç nükleotitlik bir dizi bulunur. Sitoplazmada bir ribozom, mRNA zincirine bağlanır ve başlangıç kodonu (promotör) tanımlanır. mRNA dizisi için karşılık gelen nükleotidlere sahip tRNA molekülleri, ribozomun büyük alt birimine taşınır. tRNA molekülleri ribozoma geldiğinde, karşılık gelen amino asit, dizideki bir sonraki amino asit ile bir peptit bağı yoluyla bağlanır. Bu peptit bağı, ribozomda son kodon okunana kadar devam eder. Protein zincirindeki amino asitlerin dizilimine bağlı olarak şekil ve işlev her protein molekülü için değişir. Bu şekil ve işlev, DNA molekülündeki nükleotid dizisinin sonucudur. Böylece, farklı genlerin farklı proteinleri değişken şekil ve işlevlerle kodladığı ortaya çıkıyor.
Prokaryotlarda ve Ökaryotlarda Gen İfadesi arasındaki fark nedir?
• Prokaryotların nükleer bir zarfı olmadığından, ribozomlar, mRNA zinciri oluşturulurken proteini sentezlemeye başlayabilir. Bu, mRNA zincirinin, ribozomların bununla bağlanması için sitoplazmaya taşınması gerektiği ökaryotik sürece oldukça zıttır. Ek olarak, prokaryotik gen ekspresyonunda ana adım sayısı iki iken ökaryotik süreçte üç ana adım vardır.
• Ökaryotik DNA'da intron dizileri vardır, böylece mRNA zincirinde de bunlar bulunur. Bu nedenle, RNA eklemesi, ökaryotlarda çekirdeğin içindeki mRNA zincirini sonlandırmadan önce gerçekleşmelidir. Ancak prokaryotlarda genetik materyallerinde intron bulunmadığından RNA işleme basamağı yoktur.
• Kümelenmiş genleri (operon olarak bilinir) eşzamanlı olarak ifade etme olasılığı, prokaryotik süreçte mevcuttur. Ancak ökaryotlarda aynı anda yalnızca bir tanesi eksprese edilir ve sonraki mRNA zinciri de ekspresyondan sonra bozulur.
