Kluczowa różnica – prokariotyczna vs eukariotyczna polimeraza RNA
polimeraza RNA jest enzymem odpowiedzialnym za proces transkrypcji zachodzący we wszystkich żywych organizmach. Polimeraza RNA jest enzymem o dużej masie cząsteczkowej. Oficjalna nazwa polimerazy RNA to kierowana przez DNA polimeraza RNA. Podczas transkrypcji polimeraza RNA otwiera dwuniciowy DNA, dzięki czemu jedna nić DNA może być wykorzystana jako matryca w procesie syntezy cząsteczki mRNA. Generowanie cząsteczek RNA (mRNA, rRNA i tRNA) jest niezwykle ważnym etapem syntezy białek (translacji). Czynniki transkrypcyjne i kompleksy, w których pośredniczy transkrypcja, prowadzą enzym polimerazy RNA do inicjowania transkrypcji w żywej komórce. Polimeraza RNA przyłącza się do regionu promotora genu (DNA) i rozpoczyna transkrypcję katalizowaną przez polimerazę RNA. Transkrypcja prokariotyczna i eukariotyczna różni się głównie ze względu na różnicę w enzymie polimerazy RNA. Kluczową różnicą między prokariotyczną i eukariotyczną polimerazą RNA jest to, że transkrypcja prokariotyczna jest wykonywana przez pojedynczą, wielopodjednostkową polimerazę RNA. Wręcz przeciwnie, transkrypcja eukariotyczna jest katalizowana przez trzy różne typy polimeraz RNA nazwane jako polimeraza RNA I (transkrypcja rRNA), polimeraza RNA II (transkrypcja mRNA) i polimeraza RNA III (transkrypcja tRNA).
Co to jest prokariotyczna polimeraza RNA?
Prokariotyczna polimeraza RNA jest wielopodjednostkowym ciężkim enzymem. Polimeraza RNA E coli jest intensywnie badana. Jest to złożony enzym o masie cząsteczkowej 450 kDa. Holoenzym składa się z dwóch głównych składników. Są podstawowymi czynnikami enzymatycznymi i transkrypcyjnymi. Główny składnik enzymu składa się z pięciu podjednostek, takich jak β’, β, αI, αII i ω. Czynnikami transkrypcyjnymi są czynnik sigma (inicjacja), nusA (elongacja).
Spośród tych czynników β' pełni funkcję wiązania DNA. A czynnik β ma miejsce katalityczne, które przeprowadza polimeryzację RNA. Funkcje czynników α i ω nie zostały jeszcze poznane. Niektórzy twierdzą, że czynnik alfa (α) odpowiada za inicjację łańcucha i interakcję z białkami regulatorowymi. Główną funkcją czynnika sigma jest rozpoznawanie promotora. Po rozpoznaniu promotora w DNA przez czynnik sigma, składnik koenzymu polimerazy RNA wiąże się z regionem promotora i inicjuje polimeryzację RNA. Po rozpoczęciu transkrypcji czynnik sigma uwalnia się z DNA. Wydłużenie cząsteczki RNA odbywa się za pomocą podjednostki β. Na końcu łańcucha „czynnik rho” uwalnia już transkrybowaną cząsteczkę RNA.
Rysunek 01: Prokariotyczna polimeraza RNA
Transkrypcja kończy się w miejscach określonych przez szablon DNA. Czynnik nusA bierze udział w funkcji wydłużenia oraz zakończenia łańcucha. Antybiotyk ryfampicyna może wiązać się z podjednostką beta bakteryjnej polimerazy RNA. Tym samym zapobiega inicjowaniu przez enzym polimeryzacji bakteryjnego RNA. Inny antybiotyk, znany jako streptolydigina, hamuje proces wydłużania polimeryzacji bakteryjnego RNA. Prokariota mRNA jest policistronowe, co oznacza, że zawiera kodony więcej niż jednego cistronu (więcej niż jednego genu).
Co to jest eukariotyczna polimeraza RNA?
Eukariotyczne polimerazy RNA to trzy różne typy. Przepisują różne klasy genów. A także funkcjonować w różnych warunkach. Czynniki inicjujące i kończące (czynniki sigma i rho) są całkowicie różne od odpowiedników prokariotycznej polimerazy RNA. Trzy różne polimerazy RNA są nazwane jako polimeraza RNA I (transkrypcja rRNA), polimeraza RNA II (transkrypcja mRNA) i polimeraza RNA III (transkrypcja tRNA). Polimeraza I RNA jest zlokalizowana w jąderku, a enzym do swojej aktywności wymaga Mg2+. Polimeraza RNA II znajduje się w nukleoplazmie i do swojej aktywności potrzebuje ATP. Polimeraza III RNA jest również zlokalizowana w nukleoplazmie.
Promotory tych polimeraz RNA są różne. Polimeraza RNA Rozpoznaję promotory powyżej od -45 do +25 regionów w DNA. Polimeraza RNA II rozpoznaje promotory znajdujące się powyżej od -25 do -100 regionów w DNA, takie jak (skrzynka TATA, kaseta CAAT i kaseta GC). Polimeraza RNA III rozpoznaje dalsze promotory wewnętrzne.
Rysunek 02: Eukariotyczna polimeraza RNA
Eukariotyczne polimerazy RNA są dużym kompleksem składającym się z wielu podjednostek białek o masie 500 kDa lub większej. Posiadają różne czynniki transkrypcyjne dla procesu inicjacji i procesu elongacji, takie jak TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. Polimeryzacja RNA zostaje zakończona przez polimerazę RNA I po rozpoznaniu Sal box. Terminacja polimeryzacji RNA przez polimerazę RNA II następuje po rozpoznaniu dalszych sygnałów, znanych jako ogon poliA. A polimeraza RNA III rozpoznaje reszty deoksyadenylanowe na matrycy i kończy transkrypcję. Eukariotyczne mRNA jest zawsze monocistronowe.
Jakie są podobieństwa między prokariotyczną i eukariotyczną polimerazą RNA?
- Oba są zaangażowane w syntezę RNA.
- Oboje używają DNA jako szablonu.
- Oba są dużymi białkami.
- Oba mają czynnik sigma, który inicjuje transkrypcję.
- Oba mają czynniki transkrypcyjne, które regulują etapy (inicjacja i wydłużanie) polimeryzacji RNA.
Jaka jest różnica między prokariotyczną a eukariotyczną polimerazą RNA?
Prokariotyczna vs eukariotyczna polimeraza RNA |
|
| Prokariotyczna polimeraza RNA jest pojedynczym enzymem typu multi-podjednostek, który jest odpowiedzialny za transkrypcję prokariotyczną. | Eukariotyczne polimerazy RNA to różne typy enzymów, które przeprowadzają transkrypcję eukariotyczną. |
| Masa cząsteczkowa | |
| Masa cząsteczkowa prokariotycznej polimerazy RNA wynosi około 400 kDa. | Masa cząsteczkowa eukariotycznych polimeraz RNA wynosi ponad 500 kD. |
| Czynniki transkrypcji | |
| Prokariotyczna polimeraza RNA zawiera czynniki transkrypcyjne, takie jak czynnik sigma i nusA. | Eukariotyczne polimerazy RNA mają różne czynniki transkrypcyjne dla inicjacji i wydłużania, takie jak; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
| Czynnik zakończenia | |
| Prokariotyczna polimeraza RNA posiada „czynnik rho” do terminacji. | Eukariotyczne polimerazy RNA mają różne sekwencje terminacji, takie jak sal box, ogon poli A, reszty deoksyadenylanowe. |
| Promotorzy | |
| Prokariotyczna polimeraza RNA rozpoznaje promotor w regionie od -10 do -35 w DNA znanym jako skrzynka TATA. | Eukariotyczne polimerazy RNA rozpoznają różne promotory1. |
| Charakter mRNA | |
| Prokariotyczna polimeraza RNA wytwarza policistronowe mRNA. | Eukariotyczna polimeraza RNA II wytwarza monocistronowe mRNA. |
1 Polimeraza RNA I rozpoznaje promotory powyżej od -45 do +25 regionów w DNA. Polimeraza RNA II rozpoznaje promotory znajdujące się powyżej od -25 do -100 regionów w DNA, takie jak (skrzynka TATA, kaseta CAAT i kaseta GC). Polimeraza RNA III rozpoznaje dalsze promotory wewnętrzne.
Podsumowanie – Prokariotyczna vs eukariotyczna polimeraza RNA
Polimeraza RNA jest enzymem odpowiedzialnym za polimeryzację RNA znaną jako transkrypcja w żywej komórce. Polimeraza RNA jest również nazywana polimerazą RNA kierowaną przez DNA, ponieważ wykorzystuje DNA jako matrycę. W transkrypcji polimeraza RNA normalnie otwiera dwuniciowy DNA, tak że jedna nić DNA może być użyta jako matryca w procesie syntezy cząsteczki RNA. Polimeraza RNA może prowadzić do powstania mRNA, rRNA i tRNA. Czynniki transkrypcyjne i kompleks za pośrednictwem transkrypcji kierują polimerazą RNA w procesie transkrypcji. Transkrypcja składa się z trzech etapów; inicjacja, wydłużenie i zakończenie. Można to podkreślić jako różnicę między prokariotyczną i eukariotyczną polimerazą RNA.
Pobierz wersję PDF prokariotycznej i eukariotycznej polimerazy RNA
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między prokariotyczną i eukariotyczną polimerazą RNA
