Materialul ereditar al unei celule procariote este conținut într-o singură moleculă circulară de ADN. Acesta este localizat direct în citoplasma celulei, care conține, de asemenea, cele necesare pentru exprimarea genelor tRNA și a enzimelor, dintre care unele sunt închise în ribozomi. Genele procariote constau în întregime din secvențe nucleotidice codificate, realizate în timpul sintezei proteinelor, tARN sau ARNm.
În celula procariotică, unde materialul ereditar și aparatul de biosinteză a proteinelor nu sunt separate spațial, transcripția și translația apar aproape simultan.
În prokariote, sinteza tuturor celor trei tipuri de ARN este catalizată de un singur complex complex de proteine, ARN polimeraza.
Enzima complex ARN polimeraza recunoaște în mod specific o anumită secvență de nucleotide (de multe ori mai multe), situat la o anumită distanță de punctul de plecare al transcripției, - un promotor. nucleotidice ADN Punctul de plecare este considerat care corespunde primei nucleotide care urmează să fie inclus în transcript ARN enzimatic.
După stabilirea contactului între ARN polimeraza și regiunea promotor începe asamblarea moleculei de ARN, în care prima nucleotidă este adesea inclusă, care transportă o bază purinică (de obicei, adenina) și conținând trei reziduuri 5'-fosfat. Pe măsură ce ARN polimeraza progresează de-a lungul moleculei ADN, lanțul ARN se prelungește treptat, ceea ce continuă până când enzima întâlnește regiunea terminatorie. Terminatorul este locul unde încetează dezvoltarea ulterioară a lanțului ARN și apare eliberarea acestuia din matricea ADN. ARN polimeraza se separă, de asemenea, de ADN, care recuperează structura sa dublu-catenară.
În celulele procariote, procesul de translație este cuplat cu sinteza mRNA: ele apar aproape simultan. Într-o mare măsură, acest lucru se datorează fragilității ARNm bacterian, care se descompune destul de rapid.
Traducerea de la prokaryotes începe la scurt timp după formarea capătului 5 'al ARNm, înainte de terminarea sintezei sale. Ca urmare, urmând ARN polimeraza, ARNm mutează ribozomii care asamblează lanțurile peptidice. Uneori, după începerea transcrierii (aproximativ 1 min) și înainte de terminarea traducerii capătului 3 'al matricei, începe degradarea capătului său 5'. Având în vedere faptul că durata de viață a diferitelor mARN-uri nu este aceeași, cantitatea de proteine sintetizată pe diferite matrici este diferită.
Legarea ribozomului cu ARNm se datorează interacțiunii complementare a nucleotidelor unuia dintre ARNm cu secvența nucleotidică a liderului mRNA.
In eukariote, traducerea este realizată în citoplasmă, care cade din nucleul mRNAs mature. Sfârșitul ARNm copiat recunoaște subunitatea mică a ribozomilor, atunci secvența lider care cuprinde până la 100 de nucleotide, reacționează cu ARNr. După aderarea la codonul start al aminoacil-ARNt metionină purtătoare are loc reunirea celor două subunități ale ribozomului și sa format din A și P-urile. sinteza proteinelor în celulele eucariote, implementată pe mARN monocistronici terminate după trecerea ribozomului peste recunoașterea ARNm până când terminator codon, oprind formarea legăturilor peptidice.
Expresia genetică este un proces în care informațiile ereditare dintr-o genă (o secvență de nucleotide ADN) sunt transformate într-un produs funcțional - ARN sau proteină. un proces programat genomic pentru biosinteza proteinelor și (sau) ARN. În sinteza proteinelor E. coli, transcripția implică sinteza ARN cu participarea ARN polimerazei enzimatice; traducere - sinteza proteinei pe acidul ribonucleic matrice, efectuată în ribozomi, și (adesea) modificarea post-translațională a proteinelor. Expresia genetică poate fi reglată în toate etapele procesului: atât în timpul transcrierii, cât și în timpul translației și în stadiul modificărilor post-translaționale ale proteinelor.
În prokariote: transcripția și translația sunt simultan în citoplasmă.
În eucariote: transcripția în nucleu, traducerea în mitocondrii.