Principal diferença - tradução procariótica vs eucariótica

A tradução procariótica e eucariótica está envolvida na síntese de proteínas pela decodificação das instruções genéticas transportadas pelos mRNAs. Durante a tradução, tripletos de nucleotídeos, conhecidos como códons, no mRNA são traduzidos em uma sequência de aminoácidos. Tanto a tradução procariótica quanto a eucariótica compartilham um plano básico semelhante ao longo dos processos. No entanto, existem várias diferenças que podem ser observadas nesses processos de tradução. o principal diferença entre a tradução procariótica e eucariótica é que a tradução procariótica ocorre sincronicamente com sua transcrição, enquanto a tradução eucariótica ocorre de forma assíncrona com sua transcrição.

Este artigo explica,

1. O que é tradução procariótica - Definição, Processo, Características 2. O que é tradução procariótica - Definição, Processo, Características 3. Qual é a diferença entre tradução procariótica e eucariótica

O que é tradução procariótica

Em procariotos, a tradução é o processo de sintetizar proteínas simultaneamente com a transcrição. A tradução começa logo após a transcrição da extremidade 5 'do gene em mRNA. A tradução procariótica ocorre basicamente em três etapas: iniciação, alongamento e término. Para iniciar a tradução, as duas subunidades 50S e 30S são montadas. Os três fatores de iniciação, IF1, IF2 e IF3 ajudam a montar o complexo de iniciação. A N-formilmetionina é o primeiro aminoácido adicionado na tradução. O GTP é usado como fonte de energia para a formação da ligação peptídica entre os nucleotídeos restantes e os de entrada. O fator de iniciação da tradução é EF-P.

A seleção do códon de início é facilitada pela ligação do ribossomo com a sequência Shine-Dalgarno. A sequência Shine-Dalgarno é uma região rica em purinas localizada a montante do códon de iniciação AUG. Esta sequência é complementar à região rica em pirimidina no rRNA 16S. O 16S rRNA é um componente da subunidade 30S. Esses dois nucleotídeos complementares formam pares, formando uma estrutura de RNA de fita dupla. Este emparelhamento traz o códon de iniciação para o local P do ribossomo. O primeiro aminoácido liga-se ao sítio P. Um ribossomo consiste em três sítios ativos: um sítio, sítio P e sítio E. Os aminoacil tRNAs de entrada, exceto o primeiro aminoacil tRNA, se ligam ao local A. A formação da ligação peptídica ocorre no sítio P. O local de saída para o tRNA não carregado é o local E.

Figura 1: Iniciação da transcrição no ribossomo 70S de procariotos

Os dois fatores de alongamento são EF-G e EF-Tu. A tradução se alonga até que o ribossomo alcance um dos três códons de parada: UAA, UGA, UAG. Outros fatores de liberação além dos tRNAs reconhecem o códon de parada. O mRNA com o codão de terminação no local A é referido como o complexo de terminação. Três fatores de liberação podem ser identificados: RF1, RF2 e RF3. RF1 e RF2 reconhecem UAA / UAG e UAA / UGA e hidrolisam a ligação éster em peptidil-tRNA para liberar a cadeia polipeptídica nascente. RF3 catalisa a liberação de RF1 e RF2. Assim que a nova proteína é liberada, o ribossomo é reciclado. O fator de reciclagem de ribossomo e EF-G, estão envolvidos na liberação de mRNA e tRNAs do ribossomo e na dissociação do ribossomo 70S em subunidades 30S e 50S. IF3 libera o mRNA substituindo o tRNA desacilado.

Quando as bactérias entram na fase estacionária, a tradução é regulada para baixo pela dimerização dos ribossomos. A dimerização do ribossomo é facilitada por RMF, HPF e YfiA. Os fatores de dissociação do ribossomo são RsfA e HflX.

O que é tradução eucariótica

A tradução é a segunda etapa da expressão do gene eucariótico, um evento separado da transcrição eucariótica. A transcrição e a tradução ocorrem em dois compartimentos diferentes nos eucariotos. Portanto, os dois processos não podem ocorrer simultaneamente. Os mRNAs eucarióticos são monocistrônicos e são processados ​​no núcleo pela adição de um cap 5 ′, cauda poli A e separação dos íntrons antes de serem liberados no citoplasma. A pausa ribossomal também afeta a tradução por dobramento co-translacional da cadeia polipeptídica recém-sintetizada no ribossomo. Este processo atrasa a tradução, dando tempo para a tradução.

Os mRNAs eucarióticos consistem em uma capa 5 'e uma cauda poli A. Portanto, o início da tradução ocorre de duas maneiras diferentes: iniciação dependente de cap e iniciação independente de cap. Durante a iniciação dependente do cap, os fatores de iniciação se ligam à extremidade 5 'do mRNA. Esses fatores de iniciação mantêm o mRNA na pequena subunidade do ribossomo. Durante a iniciação independente da tampa, os locais de entrada do ribossomo interno permitem o tráfego do ribossomo para o local de início por ligação direta. Em eucariotos, o primeiro aminoácido de ligação é a metionina. A subunidade 40S se associa à subunidade 60S para formar o ribossomo 80S.

Dois fatores de alongamento estão envolvidos na tradução de eucariotos: eEF-1 e eEF-2. O alongamento ocorre de maneira semelhante à dos procariontes. O término da tradução também é o mesmo que no sistema procariótico. Mas o fator de liberação universal eRF1 é capaz de reconhecer todos os três códons de parada. O fator de liberação, eRF3, ajuda eRF1 a liberar a cadeia polipeptídica. As etapas básicas da tradução são mostradas na figura 2.

Figura 2: tradução generalizada

Diferença entre tradução procariótica e eucariótica

Cronometragem

Tradução procariótica: A transcrição e tradução procariótica são processos simultâneos.

Tradução eucariótica: A transcrição e tradução eucariótica são processos descontínuos.

Ribossomos

Tradução procariótica: 30S e 50S = ribossomos 70S

Tradução eucariótica: 40S e 60S = ribossomos 80S

Fonte de RNA mensageiro

Tradução procariótica: Os mRNAs de porco ocorrem no citoplasma. O mRNA é policistrônico.

Tradução eucariótica: Os mRNAs eucarióticos ocorrem no núcleo. Após as modificações pós-transcricionais, eles são liberados para o citoplasma via poros nucleares. O mRNA é monocistrânico.

Tempo de vida do mRNA

Tradução procariótica: Os mRNAs são instáveis ​​e vivem por alguns segundos a dois minutos.

Tradução eucariótica: Os mRNAs são bastante estáveis ​​e vivem por cerca de algumas horas a dias.

Localização

Tradução procariótica: Isso é realizado por ribossomos 70S no citoplasma.

Tradução eucariótica: Isso é realizado pelos ribossomos 80S anexados ao ER.

Localização no ciclo celular

Tradução procariótica: Não existe uma fase definida para a ocorrência.

Tradução eucariótica: Isso ocorre nas fases G1 e G2 do ciclo celular.

Sequências na região não traduzida

Tradução procariótica: A sequência de Shine-Dalgarno é encontrada na 5 ′ UTR, ~ 10 nucleotídeos a montante do códon de início.

Tradução eucariótica: A sequência Kozak é encontrada na 5 'UTR, alguns nucleotídeos a montante do códon stat.

Iniciação da Tradução

Tradução procariótica: Iniciação independente do cap.

Tradução eucariótica: Iniciação dependente e independente da tampa.

Fatores de iniciação

Tradução procariótica: Três fatores de iniciação estão envolvidos: IF1, IF2 e IF3.

Tradução eucariótica: Nove fatores de iniciação estão envolvidos: elF 1, 2, 3, 4A, 4B, 4C, 4D, 5 e 6.

Primeiro Aminoácido

Tradução procariótica: A N-formilmetionina é o primeiro aminoácido adicionado à cadeia polipeptídica.

Tradução eucariótica: A metionina é o primeiro aminoácido adicionado à cadeia polipeptídica.

Fator de alongamento

Tradução procariótica: Dois fatores de alongamento estão envolvidos: EF-G e EF-Tu.

Tradução eucariótica: Dois fatores de alongamento estão envolvidos: eEF-1 e eEF-2.

Velocidade

Tradução procariótica: A tradução procariótica é um processo mais rápido que adiciona vinte aminoácidos por segundo.

Tradução eucariótica: A tradução eucariótica é um processo mais lento que adiciona um único aminoácido por segundo.

Destino do primeiro aminoácido

Tradução procariótica: O grupo formil é removido do primeiro aminoácido, retendo a metionina na cadeia do polipeptídeo.

Tradução eucariótica: Toda a metionina é removida da cadeia polipeptídica.

Fator de Liberação

Tradução procariótica: Dois fatores liberados estão envolvidos: RF1 (para UAG e UAA) e RF2 (para UAA e UGA).

Tradução eucariótica: Um único fator de liberação está envolvido: eRF1.

Conclusão

A tradução é o processo universal de síntese de proteínas como a segunda etapa da expressão gênica. Ambos os ribossomos procarióticos e eucarióticos decodificam mRNAs em métodos fundamentalmente semelhantes. Os ribossomos são a maquinaria da síntese de proteínas. Todos os vinte aminoácidos essenciais são compartilhados em processos de tradução procarióticos e eucarióticos. Ambos os processos ocorrem no citoplasma, completando os quatro processos: iniciação, alongamento, translocação e término. O tRNA traz o aminoácido correto, permitindo que ligações peptídicas se formem entre dois aminoácidos. A principal diferença entre a tradução procariótica e eucariótica é que a tradução procariótica é um processo simultâneo com a transcrição, enquanto a tradução eucariótica é um processo separado de sua transcrição.

Referência: 1. “Tradução procariótica”. Wikipedia, a enciclopédia livre, 2016. Acessado em 26 de fevereiro de 2017 2. “Tradução eucariótica”. Wikipedia, a enciclopédia livre, 2016. Acessado em 26 de fevereiro de 2017 3. “Difference Between Prokaryotic and Eucaryotic Translation”. EASY BIOLOGY CLASS, 2017. Acessado em 26 de fevereiro de 2017 4. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L “A síntese de proteínas eucarióticas difere da síntese de proteínas procarióticas primariamente na iniciação da tradução”. Bioquímica. 5ª edição. Seção 29.5, 2002 New York: W H Freeman, New York. Estante de livros do NCBI. Acessado em 26 de fevereiro de 2017

Cortesia da imagem: 1. “121-70SRibosomes iniciação” Por David Goodsell - RCSB PDB Molécula do mês (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia 2. “TRNA ribossomes diagram en” Por LadyofHats - Trabalho próprio (domínio público) via Commons Wikimedia