ความแตกต่างระหว่างการประกบในแบคทีเรียและยูคาริโอตคืออะไร?

เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ประกบฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างการประกบในแบคทีเรียและยูคาริโอต มันเป็นหัวข้อที่น่าสนใจสุด ๆ และวันนี้ฉันจะทำลายมันให้คุณ

ก่อนอื่นเรามาเข้าใจกันว่าการประกบกันคืออะไร การประกบเป็นกระบวนการของการลบ introns (ไม่ใช่ - การเข้ารหัส) จาก pre - messenger RNA (pre - mRNA) และเข้าร่วม exons (ภูมิภาคการเข้ารหัส) ร่วมกันเพื่อสร้าง mRNA ที่เป็นผู้ใหญ่ นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการแสดงออกของยีนเพราะเฉพาะ mRNA ที่เป็นผู้ใหญ่เท่านั้นที่สามารถแปลเป็นโปรตีนได้

การประกบในแบคทีเรีย

แบคทีเรียเป็นโปรคาริโอตและมีโครงสร้างทางพันธุกรรมที่ค่อนข้างง่ายเมื่อเทียบกับยูคาริโอต ในแบคทีเรียการประกบเป็นเหตุการณ์ที่หายาก ทำไม ยีนแบคทีเรียส่วนใหญ่มีความต่อเนื่องซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่มี introns ลำดับดีเอ็นเอตรงกับลำดับกรดอะมิโนของโปรตีนที่เข้ารหัส ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีกลไกการประกบที่ซับซ้อน

อย่างไรก็ตามมีข้อยกเว้นบางประการ แบคทีเรียบางตัวมี introns ส่วนใหญ่ในยีน tRNA และ rRNA introns เหล่านี้เป็นการประกบตนเองซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถลบตัวเองออกจากโมเลกุล RNA โดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากโปรตีนเพิ่มเติม อินตรอนที่มีการประกบกันถูกแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: กลุ่ม I และกลุ่ม II Introns

กลุ่ม I Introns มีโครงสร้างรองที่เป็นลักษณะเฉพาะที่ช่วยให้พวกเขาสามารถพับเป็นโครงสร้างที่ใช้งานได้ พวกเขาใช้ปัจจัยร่วม guanosine เพื่อเริ่มปฏิกิริยาการประกบ กลุ่ม 3 ' - กลุ่มไฮดรอกซิลของ guanosine โจมตีไซต์ประกบ 5' แยก RNA ณ จุดนั้น จากนั้นกลุ่มฟรี 3 ' - กลุ่มไฮดรอกซิลของ Exon อัปสตรีมโจมตีไซต์ประกบ 3' เข้าร่วม exons เข้าด้วยกันและปล่อย Intron

กลุ่ม II Introns ยังมีการประกบกันด้วยตนเอง แต่มีกลไกที่แตกต่างกัน พวกเขาก่อตัวเป็นโครงสร้างบลูเรียตในระหว่างการประกบ 2 ' - กลุ่มไฮดรอกซิลของ adenosine ตกค้างภายในอินทราเข้าโจมตีไซต์ประกบ 5' สร้างบลาเรียตกลางที่แตกต่างกัน จากนั้นกลุ่ม 3 ' - กลุ่มไฮดรอกซิลของ Exon ต้นน้ำโจมตีไซต์ประกบ 3' ปล่อย Lariat Intron และเข้าร่วม exons

ความเรียบง่ายของการประกบในแบคทีเรียนั้นเป็นข้อได้เปรียบในบางวิธี เนื่องจากยีนส่วนใหญ่มีความต่อเนื่องกระบวนการถอดความและการแปลสามารถเกิดขึ้นพร้อมกัน เนื่องจาก mRNA กำลังถูกสังเคราะห์โดย RNA polymerase ไรโบโซมสามารถเริ่มแปลได้ทันที สิ่งนี้เรียกว่าการถอดความแบบคู่ - การแปลและช่วยให้แบคทีเรียตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมได้อย่างรวดเร็ว

การประกบในยูคาริโอต

ในทางกลับกันยูคาริโอตมีระบบประกบที่ซับซ้อนมากขึ้น ยีนยูคาริโอตมักถูกขัดจังหวะด้วย introns และ mRNAs ส่วนใหญ่ - mRNAs จะต้องมีการประกบก่อนที่จะสามารถแปลได้ กระบวนการประกบในยูคาริโอตดำเนินการโดยคอมเพล็กซ์ ribonucleoprotein ขนาดใหญ่ที่เรียกว่า spliceosome

Spliceosome ประกอบด้วย ribonucleoproteins นิวเคลียร์ขนาดเล็กห้าตัว (SNRNPs) ชื่อ U1, U2, U4, U5 และ U6 พร้อมกับโปรตีนอื่น ๆ อีกมากมาย กระบวนการประกบได้รับการควบคุมอย่างมากและเกิดขึ้นในชุดของขั้นตอนที่กำหนดไว้อย่างดี

ก่อนอื่น U1 SNRNP ผูกกับไซต์ประกบ 5 'ของ pre - mRNA และ U2 SNRNP ผูกกับลำดับจุดสาขาภายใน intron จากนั้น U4/U6 และ U5 SNRNPs เข้าร่วมคอมเพล็กซ์สร้าง Spliceosome ที่สมบูรณ์ จากนั้น U4 SNRNP จะถูกปล่อยออกมาทำให้ U6 SNRNP สามารถโต้ตอบกับไซต์ประกบ 5 'และ U2 SNRNP การโต้ตอบนี้นำไซต์ประกบ 5 'และ 3' เข้ามาใกล้

ถัดไปปฏิกิริยาการเปลี่ยนผ่านครั้งแรกเกิดขึ้น 2 ' - กลุ่มไฮดรอกซิลของ adenosine ตกค้างที่จุดสาขาโจมตีไซต์ประกบ 5' ซึ่งเป็นโครงสร้างบลูเรียต จากนั้นปฏิกิริยา transesterification ครั้งที่สองจะเกิดขึ้นโดยที่ 3 ' - กลุ่มไฮดรอกซิลของ Exon ต้นน้ำโจมตีไซต์ประกบ 3' ปล่อย Lariat Intron และเข้าร่วม exons

หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของการประกบยูคาริโอตคือการประกบทางเลือก การประกบทางเลือกช่วยให้ยีนเดี่ยวสามารถผลิตไอโซฟอร์ม mRNA ที่แตกต่างกันหลายชนิดและดังนั้นจึงมีโปรตีนที่แตกต่างกันหลายชนิด สิ่งนี้จะเพิ่มความซับซ้อนของโปรตีนของยูคาริโอตอย่างมาก ตัวอย่างเช่นจีโนมมนุษย์มียีนโปรตีนประมาณ 20,000 - 25,000 ตัว แต่สามารถผลิตโปรตีนที่แตกต่างกันหลายแสนตัวผ่านการประกบทางเลือก

ความแตกต่างอีกประการหนึ่งคือในยูคาริโอตการถอดความและการแปลจะถูกแยกออกจากอวกาศและเวลา การถอดรหัสเกิดขึ้นในนิวเคลียสซึ่งมีการสังเคราะห์และ spliced ​​pre -mRNA mRNA ที่เป็นผู้ใหญ่จะถูกส่งออกไปยังไซโตพลาสซึมซึ่งการแปลเกิดขึ้น การแยกนี้ช่วยให้กฎระเบียบที่กว้างขวางมากขึ้นของการแสดงออกของยีน

ความหมายสำหรับเทคโนโลยีชีวภาพและบริการประกบของเรา

การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างการประกบในแบคทีเรียและยูคาริโอตเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานด้านเทคโนโลยีชีวภาพจำนวนมาก ตัวอย่างเช่นหากคุณกำลังทำงานเกี่ยวกับการแสดงออกของยีนในแบคทีเรียคุณไม่ต้องกังวลมากเกินไปเกี่ยวกับปัญหาการประกบกันเพราะยีนส่วนใหญ่ต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามเมื่อทำงานกับยีนยูคาริโอตคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระบวนการประกบได้รับการควบคุมอย่างถูกต้อง

ในฐานะผู้จัดหา [ประกบ] เรานำเสนอบริการประกบที่หลากหลายซึ่งสามารถรองรับทั้งระบบแบคทีเรียและยูคาริโอต ของเราการประกบกันเทคโนโลยีได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับข้อกำหนดการประกบประเภทต่างๆ ไม่ว่าคุณจะจัดการกับการประกบ introns ในแบคทีเรียหรือ spliceosome ที่ซับซ้อน - การประกบสื่อกลางในยูคาริโอตเรามีคุณครอบคลุม

เรายังให้แผ่นบริการซึ่งมีประโยชน์สำหรับการจัดการตัวอย่าง RNA ขนาดใหญ่หรือ DNA ขนาดใหญ่ และหากคุณต้องการขนาดหลักที่แตกต่างกันสำหรับโครงการประกบของคุณหลายขนาดหลักตัวเลือกอนุญาตให้คุณปรับแต่งความต้องการของคุณ

หากคุณอยู่ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพการวิจัยเชิงวิชาการหรือสาขาใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแสดงออกของยีนและการประกบเรายินดีที่จะพูดคุยกับคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณนำทางความซับซ้อนของการประกบกันในสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันและค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณ ไม่ว่าคุณจะเพิ่งเริ่มต้นหรือต้องการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการที่มีอยู่ของคุณเราอยู่ที่นี่เพื่อสนับสนุนคุณ ดังนั้นอย่าลังเลที่จะเข้าถึงและเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับวิธีที่เราสามารถทำงานร่วมกันเพื่อให้บรรลุเป้าหมายการประกบของคุณ

การอ้างอิง

• Alberts, B. , Johnson, A. , Lewis, J. , Raff, M. , Roberts, K. , & Walter, P. (2002) ชีววิทยาโมเลกุลของเซลล์ วิทยาศาสตร์การ์แลนด์
• Berg, JM, Type, JL, & Strier, L. (2002) ชีวเคมี WH Freeman
• Lodish, H. , Berk, A. , Zipursky, SL, Matsudaira, P. , Baltimore, D. , & Darnell, J. (2000) ชีววิทยาเซลล์โมเลกุล WH Freeman