Quelle est la différence entre l'expression des gènes procaryotes et eucaryotes

le différence principale entre l'expression des gènes procaryotes et eucaryotes est que l'expression totale du gène procaryote se produit dans le cytoplasme alors qu'une partie de l'expression du gène eucaryote se produit à l'intérieur du noyau tandis que le reste se produit dans le cytoplasme. En outre, la régulation de l'expression des gènes procaryotes se produit principalement au niveau de la transcription, tandis que la régulation de l'expression des gènes eucaryotes a lieu à différentes étapes de l'expression des gènes, facilitée par la compartimentation de l'expression des gènes..

L'expression génique procaryote et eucaryote est deux processus impliqués dans la transcription de gènes, la production d'ARNm et la traduction de l'ARNm en protéines fonctionnelles..

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce que l'expression génique procaryote?
     - Définition, Processus, Régulation
2. Qu'est-ce que l'expression de gène eucaryote?
     - Définition, Processus, Régulation
3. Quelles sont les similitudes entre l'expression des gènes procaryotes et eucaryotes
     - Aperçu des caractéristiques communes
4. Quelle est la différence entre l'expression des gènes procaryotes et eucaryotes
     - Comparaison des différences clés

Mots clés

Expression génique eucaryote, Expression génique procaryote, Régulation de l’expression génique, Transcription, Traduction

Qu'est-ce que l'expression génique procaryote?

L'expression génique procaryote est le processus de production d'un produit génique basé sur les informations contenues dans les gènes procaryotes. Les deux étapes principales de l'expression génique procaryote sont la transcription et la traduction. En outre, la principale signification de l'expression des gènes procaryotes est que leur transcription se produit dans le cytoplasme. Cela est dû au manque de noyau dans les cellules procaryotes. Chez les procaryotes, un seul type d'ARN polymérase est responsable de la transcription. Il nécessite le facteur sigma et une séquence d’ADN spécifique appelée boîte de Pribnow pour l’initiation de la transcription..

Figure 1: Structure du gène procaryote

D'autre part, les gènes chez les procaryotes se trouvent dans les opérons, qui sont les grappes de gènes fonctionnellement liés. Quelques exemples d'opérons incluent Lac opéron et Trp opéron. Par conséquent, les gènes d'un opéron sont transcrits ensemble, formant une molécule d'ARNm polycistronique. De plus, la transcription procaryote est toujours associée à la traduction car les deux se produisent dans le cytoplasme. Par conséquent, la transcription primaire est facilement utilisée pour la traduction dont la transcription est toujours en cours. Les ribosomes 70S sont responsables de la traduction de l'ARNm polycistronique procaryote. Plus important encore, la régulation de l'expression des gènes procaryotes se produit au niveau de la transcription, en augmentant ou en diminuant le niveau de transcription.

Qu'est-ce que l'expression de gène eucaryote?

L'expression génique eucaryote est le processus de production de produits géniques basé sur les informations contenues dans les gènes eucaryotes. Cela se produit également par la transcription et la traduction. Ici, l’ADN eucaryote se trouvant à l’intérieur du noyau, la transcription a également lieu à l’intérieur du noyau. Trois ARN polymérases sont responsables de la transcription de différents types d’ARN: l’ARN polymérase 1, qui synthétise l’ARNr, l’ARN polymérase 2, qui synthétise l’ARNm, et l’ARN polymérase 3, qui synthétise l’ARNt. De plus, chaque gène eucaryote est sous le contrôle d'un promoteur individuel. Par conséquent, la transcription produit un ARNm monocistronique.

Figure 2: Expression des gènes procaryotes et eucaryotes

D'autre part, le transcrit primaire de l'ARNm subit des modifications post-transcriptionnelles, notamment l'ajout d'une coiffe en 5 'et d'une queue poly A en 3'. De plus, les introns qui interrompent la région codant pour la protéine de l'ARNm eucaryote sont épissés au cours d'un processus appelé épissage d'ARN. La molécule ultime d'ARNm est l'ARNm mature qui laisse le noyau au cytoplasme et est prêt pour la traduction. Les ribosomes 80S sont responsables de la traduction de l'ARNm eucaryote.

Similarités entre l'expression des gènes procaryotes et eucaryotes

• L'expression génique procaryote et eucaryote est le processus responsable de la production d'une protéine fonctionnelle basée sur l'information codée par les gènes.
• De plus, les deux processus se font par transcription et traduction.
• En outre, la traduction chez les procaryotes et les eucaryotes se produit dans le cytoplasme.
• En outre, l’expression génique procaryote et eucaryote présente des modifications post-traductionnelles, notamment la phosphorylation, l’acétylation, etc..

Différence entre l'expression des gènes procaryotes et eucaryotes

Définition

L'expression génique procaryote désigne le processus par lequel l'information des gènes procaryotes est utilisée dans la synthèse d'un produit de gène fonctionnel, tandis que l'expression génique eucaryote se réfère au processus selon lequel l'information de gènes eucaryotes est utilisée dans la synthèse d'un produit de gène fonctionnel.

Ségrégation spatiale

L'expression des gènes procaryotes se produit dans le cytoplasme. Cependant, la transcription de l'expression du gène eucaryote se produit à l'intérieur du noyau et la traduction se produit dans le cytoplasme. C’est pourquoi il s’agit d’une des principales différences entre l’expression génique procaryote et eucaryote..

Ségrégation Temporelle

Une autre différence entre l'expression génique procaryote et eucaryote réside dans le fait que la transcription et la traduction ont lieu simultanément pendant l'expression du gène procaryote, tandis que la transcription et la traduction sont séparées dans le temps dans l'expression génique eucaryote..

Facteurs épigénétiques

De plus, l'ADN procaryote n'est pas sous forme condensée de façon permanente alors que l'ADN eucaryote forme un complexe condensé stable avec des histones. 

Éléments promoteurs

Les procaryotes contiennent trois éléments promoteurs: le premier est en amont du gène, le second à 10 nucléotides en aval et le troisième à 35 nucléotides en aval du gène, tandis que les eucaryotes contiennent un ensemble beaucoup plus vaste d’éléments promoteurs, y compris la boîte TATA. C’est donc une autre différence entre l’expression génique procaryote et eucaryote..

Facteurs d'initiation de la transcription

De plus, les facteurs d'initiation de la transcription des procaryotes ne s'assemblent pas avec le complexe d'initiation, tandis que les facteurs d'initiation de la transcription des eucaryotes s'assemblent avec le complexe d'initiation..

Cadre de lecture ouvert

Les introns n'interrompent pas le cadre de lecture ouvert des gènes procaryotes tandis que les introns interrompent le cadre de lecture ouvert des gènes eucaryotes.

ARN polymérase

Une autre différence entre l'expression génique procaryote et eucaryote réside dans le fait que l'expression génique procaryote est équipée d'un seul type d'ARN polymérase alors que trois ARN polymérases sont utilisées dans l'expression génique eucaryote..

Les gènes

En outre, plusieurs gènes fonctionnellement liés apparaissent dans des groupes appelés opérons chez les procaryotes, tandis que les gènes eucaryotes se produisent individuellement..

Type d'ARNm

En outre, l'expression génique procaryote donne un ARNm polycistronique, tandis que l'expression génique eucaryote donne un ARNm monocistronique. Ceci est une autre différence entre l'expression génique procaryote et eucaryote.

Modifications post-transcriptionnelles

Une autre différence entre l'expression génique procaryote et eucaryote réside dans le fait que l'expression génique procaryote n'inclut pas les modifications post-transcriptionnelles tandis que l'expression génique eucaryote comprend les modifications post-transcriptionnelles..

Ribosomes

Une autre différence entre l'expression génique procaryote et eucaryote est que les procaryotes contiennent des ribosomes 70S, tandis que les eucaryotes contiennent des ribosomes 80S..

Régulation de l'expression génique

En outre, la régulation de l'expression du gène procaryote se produit au niveau de la transcription, tandis que la régulation de l'expression du gène eucaryote peut se produire au niveau épigénétique, au niveau de la transcription, au niveau de la post-transcription, de la traduction et de la post-traduction.

Conclusion

L'expression des gènes procaryotes se produit complètement dans le cytoplasme et est contrôlée au niveau de la transcription. Sa transcription est couplée à la traduction. Dans l'expression des gènes eucaryotes, la transcription se produit à l'intérieur du noyau, tandis que la traduction se produit dans le cytoplasme. Entre la transcription et la traduction, le transcrit primaire de l'ARNm subit des modifications post-transcriptionnelles chez les eucaryotes. La principale différence entre l'expression génique procaryote et eucaryote réside dans l'emplacement et le couplage de la transcription et de la traduction..

Référence:

1. “Biologie pour les Majors I.” Lumen, Lumen Waymaker, disponible ici

Courtoisie d'image:

1. «Structure du gène procaryote 2 annoté» par Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). «Structure des gènes eucaryotes et procaryotes». WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10.15347 / wjm / 2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia  
2. «Régulation de l’expression des gènes» - OpenStax CNX (CC BY 4.0) via OpenStax College