Istnieje wiele różnic między komórkami prokariotycznymi i eukariotycznymi. Niektóre z tych różnic mają charakter strukturalny, podczas gdy inne mają charakter proceduralny. Dwa procesy, które zasadniczo różnią się między prokariontami i eukariontami, to ekspresja genów i ich regulacja. Oba typy komórek transkrypują DNA do mRNA, które następnie jest tłumaczone na polipeptydy, ale specyfika tych procesów jest różna.
Lokalizacja
Prokariota nie mają jąder i innych organelli, które są wyspecjalizowanymi, związanymi z błoną przedziałami, podczas gdy eukarionty je mają. W rzeczywistości słowo „eukariota” oznacza „prawdziwe jądro”. U eukariontów genom komórki znajduje się w jądrze. Transkrypcja zachodzi zatem w jądrze, a transkrypt mRNA jest następnie eksportowany przez pory jądrowe (pory w otoczce jądrowej) do cytoplazmy w celu translacji. W przeciwieństwie do tego, transkrypcja i translacja prokariotyczna nie są segregowane przestrzennie ani czasowo.
Inicjacja transkrypcji
Elementy promotora to krótkie sekwencje DNA, które wiążą się z czynnikami inicjacji transkrypcji komórki. Prokariota mają trzy elementy promotorowe: jeden, który znajduje się powyżej transkrybowanego genu, jeden, który znajduje się 10 nukleotydów za nim i jeden, który znajduje się 35 nukleotydów poniżej. Eukarionty mają znacznie większy zestaw elementów promotorowych, z których podstawowym jest skrzynka TATA. Eukariotyczne czynniki inicjacji transkrypcji tworzą kompleks inicjacyjny, który dysocjuje pod koniec inicjacji. Prokariotyczne czynniki inicjacji transkrypcji nie tworzą kompleksu inicjacji.
Rybosomy
Rybosomy to miejsca translacji składające się z RNA i białka, które wiążą się z mRNA i tRNA komórki. Prokarionty mają rybosomy 70S, podczas gdy eukarionty mają rybosomy 80S. „S” odnosi się do współczynnika sedymentacji, będącego miarą wielkości, masy i kształtu cząstki. Rybosom 80S składa się z podjednostki 40S i podjednostki 60S, podczas gdy rybosom 70S składa się z podjednostki 30S i podjednostki 50S.
Policistronowy mRNA
Oprócz posiadania różnych maszynerii transkrypcji i translacji, prokarionty i eukarionty różnią się regulacją genów. Regulacja eukariotyczna jest znacznie bardziej złożona i często opiera się na różnych mechanizmach sprzężenia zwrotnego, procesach rozwojowych i czynnikach środowiskowych. W przeciwieństwie do tego prokariota regulują całe szlaki metaboliczne, a nie regulują każdy enzym z osobna. Enzymy bakteryjne dla danego szlaku sąsiadują ze sobą w DNA komórki i są transkrybowane do jednego mRNA. Ten mRNA nazywa się policistronowym mRNA. Kiedy komórka potrzebuje więcej lub mniej enzymów szlaku, po prostu transkrybuje mniej lub więcej mRNA tego szlaku.
