Existem muitas diferenças entre células procarióticas e eucarióticas. Algumas dessas diferenças são estruturais, enquanto outras são procedimentais. Dois dos processos que são substancialmente diferentes entre procariotos e eucariotos são a expressão gênica e sua regulação. Ambos os tipos de células transcrevem DNA em mRNA, que é então traduzido em polipeptídeos, mas as especificidades desses processos são diferentes.
Localização
Os procariotos não têm núcleos e outras organelas, que são compartimentos especializados ligados à membrana, enquanto os eucariotos os possuem. Na verdade, a palavra "eucarioto" significa "núcleo verdadeiro". Nos eucariotos, o genoma da célula está localizado no núcleo. A transcrição, portanto, ocorre no núcleo, e o mRNA transcrito é subsequentemente exportado através dos poros nucleares (poros no envelope nuclear) para o citoplasma para tradução. Em contraste, a transcrição e tradução procariótica não são segregadas espacial ou temporalmente.
Iniciação da Transcrição
Os elementos promotores são sequências curtas de DNA que se ligam aos fatores de iniciação da transcrição de uma célula. Os procariotos têm três elementos promotores: um que está a montante do gene que está sendo transcrito, um que está a 10 nucleotídeos a jusante dele e outro que está a 35 nucleotídeos a jusante. Os eucariotos têm um conjunto muito maior de elementos promotores, sendo o principal a caixa TATÁ. Os fatores de iniciação da transcrição eucariótica montam um complexo de iniciação, que se dissocia no final da iniciação. Os fatores de iniciação da transcrição procariótica não formam um complexo de iniciação.
Ribossomos
Ribossomos são sítios de tradução compostos de RNA e proteínas que se ligam ao mRNA e tRNA de uma célula. Os procariontes têm ribossomos 70S, enquanto os eucariotos têm ribossomos 80S. O "S" refere-se ao coeficiente de sedimentação, uma medida do tamanho, massa e forma de uma partícula. Um ribossomo 80S é composto de uma subunidade 40S e uma subunidade 60S, enquanto um ribossomo 70S consiste em uma subunidade 30S e uma subunidade 50S.
MRNA policistrônico
Além de terem diferentes mecanismos de transcrição e tradução, procariotos e eucariotos diferem em sua regulação gênica. A regulação eucariótica é muito mais complexa e freqüentemente depende de vários mecanismos de feedback, processos de desenvolvimento e fatores ambientais. Em contraste, os procariontes regulam as vias metabólicas inteiras, em vez de regular cada enzima separadamente. As enzimas bacterianas para uma determinada via são adjacentes umas às outras no DNA de uma célula e são transcritas em um mRNA. Este mRNA é denominado mRNA policistrônico. Quando uma célula precisa de mais ou menos das enzimas de uma via, ela simplesmente transcreve mais ou menos do mRNA dessa via.