Прокариот ба эукариот орчуулгын эхлэлийн гол ялгаа нь прокариот орчуулга 70S рибосом дээр, эукариот орчуулга 80S рибосом дээр явагддагт оршино.
Орчуулга буюу уургийн нийлэгжилт нь цитоплазмд явагддаг биологийн процесс юм. Энэ нь эхлэл, сунгалт, төгсгөл гэсэн гурван үе шаттайгаар явагдана. Энэ процесс нь мессенжер РНХ (мРНХ) дараалалд агуулагдах нуклеотидын триплет буюу кодонуудыг амин хүчлийн дараалал болгон хөрвүүлэх явдал юм. Орчуулга нь рибосом болон тусгай ферментээр явагддаг. Эдгээр нь мРНХ загварт суурилсан полипептид үүсэхийг хурдасгадаг.
Прокариот орчуулгын эхлэл гэж юу вэ?
Прокариот орчуулгын эхлэл нь рибосомын 30S рибосомын дэд нэгжийг прокариот эхлэлийн хүчин зүйлсийн тусламжтайгаар мРНХ-ийн 5' төгсгөлтэй холбох явдал юм. Уургийн нийлэгжилт нь эхлэлийн цогцолбор үүсэхээс эхэлдэг. Эхлэлийн цогцолбор нь 30S рибосом, мРНХ загвар, IF-1, IF-2, IF-3 зэрэг эхлүүлэх хүчин зүйлс, тусгай санаачлагч тРНХ-ээс бүрдэнэ. Прокариотуудад Shine Dalgarno дараалал нь орчуулгыг эхлүүлэхийн тулд рибосомыг тодорхойлоход оролцдог. Shine Dalgarno дараалал нь мРНХ загвар дээрх 30S рибосомын дэд нэгжтэй холбогддог. Энэ үе шатанд IF-3 чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Дараа нь санаачлагч тРНХ нь AUG эхлэл кодонтой нийлдэг. Энэхүү тРНХ молекул нь амин хүчлийн метиониныг зөөдөг.
Зураг 01: Прокариот орчуулга
Метионин үүсэх нь прокариотуудад явагддаг чухал үйл явц юм. Тиймээс формилжуулсан метионин нь прокариот орчуулгын анхны амин хүчлийн үүрэг гүйцэтгэдэг. tRNA ба метионин (fMet) -ийг холбох нь IF-2-ээр дамждаг. 30S рибосомын дэд нэгж нь fMet, IF-1, IF-2, IF -3-тай хамт эхлэлийн цогцолборыг үүсгэдэг. IF-2 дээр GTP-ийн гидролиз ба бүх эхлэлийн хүчин зүйлс ялгарснаар 30S рибосомын дэд нэгжийг 50S рибосомын дэд нэгжтэй холбож, орчуулгын цогцолбор гэж нэрлэгддэг бүрэн ажиллагаатай рибосомыг үүсгэдэг. GTP нь гидролиз болсон тул дэд хэсгүүдийн холболт нь эргэлт буцалтгүй аяндаа явагддаг бөгөөд орчуулгыг дуусгахад эрчим хүч шаардагдана.
Эукариот орчуулгын эхлэл гэж юу вэ?
Эукариот орчуулгын эхлэл гэдэг нь үүсгэгч тРНХ, 40S ба 60S рибосомын дэд нэгжүүд эукариот эхлэлийн хүчин зүйлээр (eIF) холбогдож мРНХ-ийн эхлэл кодон дээр 80S рибосом руу орох үйл явц юм. Эукариот орчуулгын эхлэлийн хүчин зүйлүүд, мРНХ транскрипт, рибосом нь эхлүүлэх үйл явцад голчлон оролцдог. Эхлэх хүчин зүйлүүд нь 40-ээд оны рибосомын дэд нэгжтэй холбогддог. Эхлэх хүчин зүйл eIF3 нь хоёр дэд нэгжийг дутуу холбохоос сэргийлдэг бол eIF4 нь таг холбох уургийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Орчуулгын эхлэлийн хүчин зүйл eIF2 нь цэнэглэгдсэн үүсгэгч тРНХ-ийг сонгож, метионинтэй холбогдож Met-tRNA үүсгэдэг. Энэ молекулыг хэлбэржүүлээгүй. Энэхүү холбох процессын дараа eIF2/GTP/Met-tRNA гэж нэрлэгддэг гурвалсан цогцолбор үүсдэг. Энэхүү гурвалсан цогцолбор нь бусад eIF-уудтай 40S дэд нэгжтэй холбогдож 43S-ийн урьдчилсан цогцолборыг үүсгэдэг.
Зураг 02: Эукариот орчуулгын эхлэл
Уургийн хүчин зүйл бүхий энэхүү урьдчилсан цогцолбор нь мРНХ-ийн гинжин хэлхээний дагуу 3' төгсгөл рүү хөдөлж, эхлэл кодонд хүрдэг. Энэ процессыг мРНХ-ийн сканнер гэж нэрлэдэг. GTP-ийн гидролиз нь eIF2-д явагддаг бөгөөд энэ нь 40-р дэд нэгжээс орчуулгын эхлэлийн хүчин зүйлсийн диссоциацийг идэвхжүүлж, рибосомын бүрэн цогцолбор үүсэхэд хүргэдэг. Энэ нь эукариот орчуулгын эхлэлийг дуусгаж, сунгах үе шат руу шилждэг.
Прокариот ба эукариот орчуулгын эхлэлийн ижил төстэй байдал
- Хоёр процесс нь мРНХ-ийн загварыг ашигладаг.
- tRNA нь хоёр үйл явцад зөв амин хүчлийг авчирдаг.
- Рибосомын дэд нэгж хоёулаа орчуулгын эхлэлд оролцдог.
- GTP гидролиз нь орчуулгын эхлэлийг идэвхжүүлэхийн тулд хоёр процесст явагддаг.
- AUG нь хоёр процессын эхлэл кодоны үүрэг гүйцэтгэдэг.
Прокариот болон эукариот орчуулгын эхлэлийн ялгаа
Прокариот орчуулгын эхлэл нь 70-аад оны рибосом дээр явагддаг бол эукариот орчуулгын эхлэл нь 80-аад оны рибосомууд дээр явагддаг. Тэгэхээр энэ бол прокариот ба эукариот орчуулгын эхлэлийн гол ялгаа юм. Түүнчлэн, прокариот орчуулгын эхлэл нь дээд хязгаараас хамааралгүй үйл явц бөгөөд эукариот орчуулгын эхлэл нь дээд хязгаараас хамааралгүй байдаг. Тиймээс энэ нь прокариот ба эукариот орчуулгын эхлэлийн өөр нэг чухал ялгаа юм. Үүнээс гадна прокариот орчуулгын эхлэл ба эукариот орчуулгын эхлэлийн амин хүчлүүд нь N-формил метионин ба метионин юм.
Дараах инфографик нь прокариот болон эукариот орчуулгын эхлэлийн ялгааг зэрэгцүүлэн харьцуулахын тулд хүснэгт хэлбэрээр эмхэтгэсэн.
Хураангуй – Прокариот ба Эукариот орчуулгын эхлэл
Орчуулга нь цитоплазмд явагддаг биологийн процесс юм. Орчуулга бол орчуулгын эхний алхам юм. mRNA транскрипт нь прокариот ба эукариот орчуулгын эхлэлийн загвар болдог. Прокариот орчуулгын эхлэл нь рибосомын 30S рибосомын дэд нэгжийг прокариот эхлэлийн хүчин зүйлсийн тусламжтайгаар мРНХ-ийн 5' төгсгөлтэй холбох явдал юм. Эхлэлийн хүчин зүйлүүдэд IF-1, IF-2, IF-3 багтдаг бол 70-аад оны рибосомууд нь эхлүүлэх үйл явцад оролцдог орчуулгын гол механизм болж ажилладаг. Эукариот орчуулгын эхлэл нь үүсгэгч тРНХ, 40S ба 60S рибосомын дэд нэгжүүд нь эукариот эхлэлийн хүчин зүйлээр (eIF) холбогдож мРНХ-ийн эхлэл кодон дээр 80S рибосом руу орох үйл явц юм. Эхлэх хүчин зүйлсэд eIF-1, eIF2, eIF-3, eIF4, eIF5, eIF6 багтдаг бол 80-аад оны рибосомууд эукариотуудад орчуулгыг эхлүүлэх механизм болж ажилладаг. Тиймээс энэ бол прокариот ба эукариот орчуулгын эхлэлийн ялгааны хураангуй юм.
