Există multe diferențe între celulele procariote și eucariote. Unele dintre aceste diferențe sunt structurale, în timp ce altele sunt procedurale. Două dintre procesele care sunt substanțial diferite între procariote și eucariote sunt expresia genelor și reglarea acesteia. Ambele tipuri de celule transcriu ADN în ARNm, care este apoi tradus în polipeptide, dar specificul acestor procese diferă.
Locație
Procariotelor le lipsește nucleele și alte organite, care sunt compartimente specializate, legate de membrană, în timp ce eucariotele le au. De fapt, cuvântul „eucariot” înseamnă „nucleu adevărat”. În eucariote genomul celulei este localizat în nucleu. Transcrierea are loc astfel în nucleu, iar transcripția ARNm este exportată ulterior prin porii nucleari (porii din învelișul nuclear) în citoplasmă pentru traducere. Prin contrast, transcrierea și traducerea procariotă nu sunt segregate spațial sau temporal.
Inițierea transcrierii
Elementele promotor sunt secvențe scurte de ADN care se leagă de factorii de inițiere transcripțională ai unei celule. Procariotele au trei elemente promotor: unul care este în amonte de gena care este transcrisă, unul care este de 10 nucleotide în aval de acesta și unul care este de 35 de nucleotide în aval. Eucariotele au un set mult mai mare de elemente promotor, primul fiind cutia TATA. Factorii de inițiere a transcripției eucariote asamblează un complex de inițiere, care se disociază la sfârșitul inițierii. Factorii de inițiere a transcripției procariote nu asamblează un complex de inițiere.
Ribozomi
Ribozomii sunt site-uri de traducere compuse din ARN și proteine care se leagă de ARNm și ARNt ale celulei. Procariotele au ribozomi 70S, în timp ce eucariotele au ribozomi 80S. „S” se referă la coeficientul de sedimentare, o măsură a dimensiunii, masei și formei unei particule. Un ribozom 80S este compus dintr-o subunitate 40S și o subunitate 60S în timp ce un ribozom 70S constă dintr-o subunitate 30S și o subunitate 50S.
ARNm policistronic
Pe lângă faptul că au mașini de transcriere și traducere diferite, procariotele și eucariotele diferă prin reglarea genelor. Reglarea eucariotă este mult mai complexă și se bazează adesea pe diverse mecanisme de feedback, procese de dezvoltare și factori de mediu. Prin contrast, procariotele reglează căi metabolice întregi, mai degrabă decât reglează fiecare enzimă separat. Enzimele bacteriene pentru o anumită cale sunt adiacente unele cu altele pe ADN-ul unei celule și sunt transcrise într-un singur ARNm. Acest ARNm se numește ARNm policistronic. Atunci când o celulă are nevoie mai mult sau mai puțin de enzime ale căii, ea transcrie pur și simplu mai mult sau mai puțin din mARN-ul căii.