La diferencia entre la expresión génica procariota y eucariota

Existen muchas diferencias entre las células procariotas y eucariotas. Algunas de estas diferencias son estructurales, mientras que otras son de procedimiento. Dos de los procesos que son sustancialmente diferentes entre procariotas y eucariotas son la expresión génica y su regulación. Ambos tipos de células transcriben el ADN en ARNm, que luego se traduce en polipéptidos, pero los detalles de estos procesos difieren.

Los procariotas carecen de núcleos y otros orgánulos, que son compartimentos especializados unidos a la membrana, mientras que los eucariotas los tienen. De hecho, la palabra "eucariota" significa "núcleo verdadero". En eucariotas, el genoma de la célula se encuentra en el núcleo. Por tanto, la transcripción se produce en el núcleo y la transcripción del ARNm se exporta posteriormente a través de los poros nucleares (poros de la envoltura nuclear) al citoplasma para su traducción. Por el contrario, la transcripción y traducción procariotas no están segregadas espacial o temporalmente.

Los elementos promotores son secuencias cortas de ADN que se unen a los factores de iniciación de la transcripción de una célula. Los procariotas tienen tres elementos promotores: uno que está corriente arriba del gen que se transcribe, uno que está 10 nucleótidos corriente abajo y uno que está 35 nucleótidos corriente abajo. Los eucariotas tienen un conjunto mucho mayor de elementos promotores, el principal es la caja TATA. Los factores de iniciación de la transcripción eucariotas ensamblan un complejo de iniciación, que se disocia al final de la iniciación. Los factores de iniciación de la transcripción procarióticos no forman un complejo de iniciación.

Los ribosomas son sitios de traducción compuestos de ARN y proteínas que se unen al ARNm y al ARNt de una célula. Los procariotas tienen ribosomas 70S, mientras que los eucariotas tienen ribosomas 80S. La "S" se refiere al coeficiente de sedimentación, una medida del tamaño, masa y forma de una partícula. Un ribosoma 80S se compone de una subunidad 40S y una subunidad 60S, mientras que un ribosoma 70S consta de una subunidad 30S y una subunidad 50S.

Además de tener diferentes mecanismos de transcripción y traducción, los procariotas y eucariotas difieren en su regulación génica. La regulación eucariota es mucho más compleja y a menudo se basa en varios mecanismos de retroalimentación, procesos de desarrollo y factores ambientales. Por el contrario, los procariotas regulan vías metabólicas completas en lugar de regular cada enzima por separado. Las enzimas bacterianas para una vía determinada están adyacentes entre sí en el ADN de una célula y se transcriben en un ARNm. Este ARNm se llama ARNm policistrónico. Cuando una célula necesita más o menos de las enzimas de una vía, simplemente transcribe más o menos del ARNm de esa vía.