Vergleich der Proteinbiosynthese bei Prokaryoten und Eukaryoten

Die erste Seite bietet einen detaillierten Vergleich zwischen Prokaryoten und Eukaryoten hinsichtlich ihrer Proteinbiosynthese und Genexpression. Sie zeigt die fundamentalen Unterschiede in der DNA-Struktur, der räumlichen und zeitlichen Organisation der Genexpression sowie in der Komplexität der Genregulation auf.

Bei Prokaryoten ist die DNA ringförmig und enthält keine Histone, während sie bei Eukaryoten fadenförmig und um Histone gewickelt ist. Dies hat direkte Auswirkungen auf die Zugänglichkeit und Regulation der Gene. In Prokaryoten finden Transkription und Translation im Cytoplasma statt, was eine enge Kopplung dieser Prozesse ermöglicht. Bei Eukaryoten hingegen erfolgt die Transkription im Zellkern, während die Translation im Cytoplasma stattfindet, was eine räumliche und zeitliche Trennung dieser Prozesse bedingt.

Highlight: Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass bei Prokaryoten die Translation beginnen kann, bevor die Transkription beendet ist, während bei Eukaryoten die Translation erst nach Abschluss der Transkription und RNA-Prozessierung einsetzt.

Die Genstruktur unterscheidet sich ebenfalls erheblich. Prokaryotische Gene bestehen fast ausschließlich aus codierenden Sequenzen, während eukaryotische Gene als Mosaikgene aufgebaut sind, die sowohl Introns als auch Exons enthalten. Dies führt zu einem komplexeren Prozess der RNA-Reifung bei Eukaryoten.

Vocabulary: Introns sind nicht-codierende DNA-Abschnitte innerhalb eines Gens, die bei der RNA-Reifung entfernt werden. Exons sind die codierenden Abschnitte, die in der reifen mRNA verbleiben.

Die mRNA-Reifung in Eukaryoten umfasst Spleißen, Capping und das Anheften eines Poly-A-Schwanzes, während prokaryotische mRNA ohne Modifizierung translatiert wird. Zudem unterliegen eukaryotische Proteine häufig posttranslationalen Modifikationen, was bei Prokaryoten seltener der Fall ist.

Definition: Posttranslationale Modifikation bezieht sich auf chemische Veränderungen von Proteinen nach ihrer Synthese, die ihre Funktion, Stabilität oder Lokalisation beeinflussen können.

Diese Unterschiede verdeutlichen die evolutionäre Anpassung und Spezialisierung der Genexpression in verschiedenen Organismengruppen und unterstreichen die Komplexität eukaryotischer Zellen im Vergleich zu prokaryotischen.