Прокариот ба эукариотуудын генийн илэрхийлэл
Генийн илэрхийлэл нь прокариот болон эукариотуудын аль алинд нь явагддаг чухал үйл явц юм. Эукариот ба прокариотуудын үр дүн ижил байгаа хэдий ч тэдгээрийн хооронд ихээхэн ялгаа байдаг. Генийн илэрхийлэлийг ерөнхийд нь авч үзэх ба прокариот ба эукариот процессуудын ялгааг энэ нийтлэлд онцгойлон авч үзсэн болно.
Генийн илэрхийлэл
Генийн мэдээллийг бүтцийн хэлбэрт хувиргах үед тухайн генийг илэрхийлдэг гэж хэлдэг. Генийн илэрхийлэл нь биологийн чухал молекулуудыг үүсгэдэг процесс бөгөөд эдгээр нь ихэвчлэн макромолекулууд юм. Ген нь ихэвчлэн уураг хэлбэрээр илэрхийлэгддэг боловч РНХ нь мөн энэ үйл явцын бүтээгдэхүүн юм. Генийг илэрхийлэх үйл явц явагдахгүйгээр амьдралын хэлбэр гэж байхгүй.
Транскрипц, РНХ боловсруулалт, орчуулга гэж нэрлэгддэг генийн илэрхийлэлд гурван үндсэн үе шат байдаг. Орчуулсны дараах уургийн өөрчлөлт, кодчилдоггүй РНХ боловсорч гүйцэх нь генийн илэрхийлэлтэй холбоотой бусад үйл явц юм. Транскрипцийн үе шатанд ДНХ-ийн гинжний генийн нуклеотидын дараалал нь ДНХ-ийн гинжийг ДНХ-ийн геликазын ферментээр задалсны дараа РНХ руу хөрвүүлэгддэг. Шинээр үүссэн РНХ-ийн хэлхээ (мРНХ) нь кодлогдоогүй дарааллыг арилгаж, генийн нуклеотидын дарааллыг рибосом руу аваачсанаар шинэчлэгддэг. Цитоплазм дахь холбогдох амин хүчлийг таних тусгай тРНХ (дамжуулах РНХ) молекулууд байдаг. Үүний дараа тРНХ молекулууд нь тодорхой амин хүчлүүдтэй холбогддог.tRNA молекул бүрт гурван нуклеотидын дараалал байдаг. Цитоплазм дахь рибосом нь мРНХ-ийн хэлхээнд хавсарч, эхлэл кодон (промотор) тодорхойлогддог. мРНХ-ийн дараалалд тохирох нуклеотид бүхий тРНХ молекулууд рибосомын том дэд нэгж рүү шилждэг. tRNA молекулууд рибосом руу ирэхэд харгалзах амин хүчил нь пептидийн холбоогоор дараалан дараагийн амин хүчилтэй холбогддог. Энэхүү пептидийн холбоо нь рибосом дахь сүүлчийн кодоныг унших хүртэл үргэлжилнэ. Уургийн гинжин хэлхээнд агуулагдах амин хүчлүүдийн дараалалд үндэслэн уургийн молекул бүрийн хэлбэр, үйл ажиллагаа өөр өөр байдаг. Энэ хэлбэр, функц нь ДНХ молекул дахь нуклеотидын дарааллын үр дүн юм. Иймээс янз бүрийн генүүд нь янз бүрийн хэлбэр, функц бүхий өөр өөр уургийг кодлодог нь тодорхой болж байна.
Прокариот ба эукариотуудын генийн илэрхийлэл юугаараа ялгаатай вэ?
• Прокариотууд цөмийн бүрхүүлгүй тул мРНХ-ийн хэлхээ үүсэх үед рибосомууд уураг нийлэгжүүлж эхэлдэг. Энэ нь эукариот процессоос эрс ялгаатай бөгөөд рибосомуудтай холбогдохын тулд мРНХ хэлхээг цитоплазм руу зөөвөрлөх ёстой. Нэмж хэлэхэд, прокариот генийн илэрхийлэлд үндсэн үе шатуудын тоо хоёр байдаг бол эукариот үйл явцад гурван үндсэн үе шат байдаг.
• Эукариот ДНХ-д интрон дараалал байдаг тул мРНХ-ийн хэлхээ нь мөн тэдгээртэй байх болно. Тиймээс эукариотуудын цөм доторх мРНХ хэлхээг эцэслэхээс өмнө РНХ залгах хэрэгтэй. Гэвч прокариотуудын генетикийн материалд интрон байхгүй тул РНХ боловсруулах үе шат байдаггүй.
• Прокариот үйл явцад бөөгнөрсөн генийг (оперон гэгддэг) нэгэн зэрэг илэрхийлэх боломж байдаг. Гэсэн хэдий ч эукариотуудад зөвхөн нэг нь нэгэн зэрэг илэрхийлэгддэг ба дараагийн мРНХ-ийн хэлхээ нь мөн илэрхийллийн дараа мууддаг.
