Ci sono molte differenze tra le cellule procariotiche ed eucariotiche. Alcune di queste differenze sono strutturali mentre altre sono procedurali. Due dei processi che sono sostanzialmente diversi tra procarioti ed eucarioti sono l'espressione genica e la regolazione di esso. Entrambi i tipi di cellule trascrivono il DNA nell'mRNA, che viene poi tradotto in polipeptidi, ma le specificità di questi processi differiscono.

Posizione

I procarioti non hanno nuclei e altri organelli, che sono specializzati, compartimenti legati, mentre gli eucarioti li hanno. In realtà, la parola "eucariota" significa "vero nucleo". Negli eucarioti il ​​genoma della cellula si trova nel nucleo. La trascrizione avviene quindi nel nucleo e il trascritto dell'mRNA viene successivamente esportato attraverso i pori nucleari (i pori nell'involucro nucleare) al citoplasma per la traduzione. Al contrario, la trascrizione e la traduzione procariotiche non sono segregate spazialmente o temporalmente.

Iniziazione della trascrizione

Gli elementi promotori sono brevi sequenze di DNA che si legano ai fattori di iniziazione trascrizionale di una cellula. I procarioti hanno tre elementi promotori: uno che è a monte del gene che viene trascritto, uno che è 10 nucleotidi a valle di esso e uno che è 35 nucleotidi a valle. Gli eucarioti hanno un insieme molto più grande di elementi promotori, il principale è la scatola TATA. I fattori di iniziazione della trascrizione eucariotica assemblano un complesso di iniziazione, che si dissocia alla fine dell'iniziazione. I fattori di iniziazione della trascrizione procariotica non assemblano un complesso di iniziazione.

Ribosomi

I ribosomi sono siti di traduzione composti da RNA e proteine ​​che si legano all'mRNA e al tRNA di una cellula. I procarioti hanno ribosomi 70S mentre gli eucarioti hanno ribosomi 80S. La "S" si riferisce al coefficiente di sedimentazione, una misura della dimensione, della massa e della forma di una particella. Un ribosoma 80S è composto da una subunità 40S e una subunità 60S mentre un ribosoma 70S è costituito da una subunità 30S e una subunità 50S.

MRNA Polycistronic

Oltre ad avere diverse macchine di trascrizione e traduzione , procarioti ed eucarioti differiscono nella loro regolazione genica. La regolazione eucariotica è molto più complessa e spesso si basa su vari meccanismi di feedback, processi di sviluppo e fattori ambientali. Al contrario, i procarioti regolano intere vie metaboliche piuttosto che regolare ciascun enzima separatamente. Gli enzimi batterici per un dato percorso sono adiacenti l'uno all'altro sul DNA di una cellula e sono trascritti in un unico mRNA. Questo mRNA è chiamato mRNA policistronico. Quando una cellula ha bisogno di più o meno enzimi di un pathway, semplicemente trascrive più o meno dell'mRNA di quel pathway.