Βασική διαφορά – Προκαρυωτική έναντι Ευκαρυωτική RNA Πολυμεράση
Η RNA πολυμεράση είναι το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για τη διαδικασία της μεταγραφής που λαμβάνει χώρα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Η RNA πολυμεράση είναι ένα ένζυμο υψηλού μοριακού βάρους. Η επίσημη ονομασία της RNA πολυμεράσης είναι η κατευθυνόμενη από το DNA RNA πολυμεράση. Κατά τη μεταγραφή, η RNA πολυμεράση ανοίγει το δίκλωνο DNA έτσι ώστε ένας κλώνος DNA να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρότυπο για τη διαδικασία σύνθεσης ενός μορίου mRNA. Η δημιουργία μορίων RNA (mRNA, rRNA και tRNA) είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό βήμα στην πρωτεϊνοσύνθεση (μετάφραση). Οι παράγοντες μεταγραφής και τα σύμπλοκα που προκαλούνται από τη μεταγραφή καθοδηγούν το ένζυμο πολυμεράσης RNA για να ξεκινήσει τη μεταγραφή σε ένα ζωντανό κύτταρο. Η RNA πολυμεράση προσκολλάται στην περιοχή προαγωγέα του γονιδίου (DNA) και ξεκινά την καταλυόμενη από RNA πολυμεράση μεταγραφή. Η προκαρυωτική και η ευκαρυωτική μεταγραφή διαφέρει κυρίως λόγω της διαφοράς στο ένζυμο πολυμεράσης RNA. Η βασική διαφορά μεταξύ της Προκαρυωτικής και της Ευκαρυωτικής RNA Πολυμεράσης είναι ότι η προκαρυωτική μεταγραφή εκτελείται από έναν τύπο πολλαπλών υπομονάδων RNA πολυμεράσης. Αντίθετα, η ευκαρυωτική μεταγραφή καταλύεται από τρεις διαφορετικούς τύπους RNA πολυμερασών που ονομάζονται RNA πολυμεράση Ι (μεταγραφή rRNA), RNA πολυμεράση II (μεταγραφή mRNA) και RNA πολυμεράση III (μεταγραφή tRNA).
Τι είναι η Προκαρυωτική RNA Πολυμεράση;
Η προκαρυωτική RNA πολυμεράση είναι ένα βαρύ ένζυμο πολλαπλών υπομονάδων. Η RNA πολυμεράση του E coli έχει μελετηθεί εκτενώς. Αυτό είναι ένα σύνθετο ένζυμο που έχει μοριακό βάρος 450 KDa. Το ολοένζυμο αποτελείται από δύο κύρια συστατικά. Είναι βασικοί ενζυμικοί και μεταγραφικοί παράγοντες. Το συστατικό του πυρήνα του ενζύμου έχει πέντε υπομονάδες όπως β', β, αΙ, αΙΙ και ω. Οι παράγοντες μεταγραφής είναι παράγοντας σίγμα (έναρξη), nusA (επιμήκυνση).
Από αυτούς τους παράγοντες, ο β' έχει τη λειτουργία της δέσμευσης του DNA. Και ο παράγοντας β έχει την καταλυτική θέση που πραγματοποιεί τον πολυμερισμό RNA. Οι συναρτήσεις των παραγόντων α και ω δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη. Κάποιοι λένε ότι ο παράγοντας άλφα (α) είναι υπεύθυνος για την έναρξη της αλυσίδας και την αλληλεπίδραση με τις ρυθμιστικές πρωτεΐνες. Η κύρια λειτουργία του παράγοντα σίγμα είναι η αναγνώριση του υποκινητή. Μόλις ο υποκινητής στο DNA αναγνωριστεί από τον παράγοντα σίγμα, το συνένζυμο της RNA πολυμεράσης συνδέεται με την περιοχή προαγωγέα και ξεκινά τον πολυμερισμό RNA. Μόλις ξεκινήσει η μεταγραφή, ο παράγοντας σίγμα απελευθερώνεται από το DNA. Η επιμήκυνση του μορίου RNA γίνεται από β υπομονάδα. Στον τερματισμό της αλυσίδας, ο «παράγοντας rho» απελευθερώνει το ήδη μεταγραμμένο μόριο RNA.
Εικόνα 01: Η προκαρυωτική RNA πολυμεράση
Η μεταγραφή τερματίζεται στις θέσεις που καθορίζονται από το πρότυπο DNA. Ο παράγοντας nusA εμπλέκεται στη λειτουργία της επιμήκυνσης καθώς και στον τερματισμό της αλυσίδας. Το αντιβιοτικό ριφαμπικίνη μπορεί να συνδεθεί με τη βήτα υπομονάδα της βακτηριακής πολυμεράσης RNA. Έτσι, εμποδίζει το ένζυμο να ξεκινήσει τον πολυμερισμό βακτηριακού RNA. Ένα άλλο αντιβιοτικό γνωστό ως streptolydigin αναστέλλει τη διαδικασία επιμήκυνσης του πολυμερισμού του βακτηριακού RNA. Το mRNA των προκαρυωτικών είναι πολυκιστρονικό, που σημαίνει ότι περιέχει κωδικόνια περισσότερων του ενός σιστρονίων (περισσότερων του ενός γονιδίων).
Τι είναι η Ευκαρυωτική RNA Πολυμεράση;
Οι ευκαρυωτικές RNA πολυμεράσες είναι τρεις διαφορετικοί τύποι. Μεταγράφουν διαφορετικές κατηγορίες γονιδίων. Και επίσης λειτουργεί υπό διαφορετικές συνθήκες. Οι παράγοντες έναρξης και τερματισμού (παράγοντες sigma και rho) είναι εντελώς διαφορετικοί από τους αντίστοιχους προκαρυωτικού RNA πολυμεράσης. Οι τρεις διαφορετικές RNA πολυμεράσες ονομάζονται ως, RNA πολυμεράση Ι (μεταγράφει το rRNA), RNA πολυμεράση II (μεταγράφει το mRNA) και RNA πολυμεράση III (μεταγράφει το tRNA). Η RNA πολυμεράση Ι βρίσκεται στον πυρήνα και το ένζυμο απαιτεί Mg2+ για τη δραστηριότητά του. Η RNA πολυμεράση II βρίσκεται στο νουκλεόπλασμα και χρειάζεται ATP για τη δραστηριότητά της. Η RNA πολυμεράση III βρίσκεται επίσης στο νουκλεόπλασμα.
Οι προαγωγείς για αυτές τις RNA πολυμεράσες είναι διαφορετικοί. Η RNA πολυμεράση Ι αναγνωρίζει τους προαγωγείς σε ανοδικές περιοχές μεταξύ -45 και +25 στο DNA. Η RNA πολυμεράση II αναγνωρίζει τους προαγωγείς σε ανάντη περιοχές μεταξύ -25 και -100 στο DNA όπως (πλαίσιο TATA, κουτί CAAT και κουτί GC). Η RNA πολυμεράση III αναγνωρίζει τους κατάντη εσωτερικούς προαγωγείς.
Εικόνα 02: Ευκαρυωτική RNA Πολυμεράση
Οι ευκαρυωτικές πολυμεράσες RNA είναι μεγάλο σύμπλοκο που αποτελείται από πρωτεΐνες πολλαπλών υπομονάδων 500 kDa ή περισσότερο. Έχουν διαφορετικούς μεταγραφικούς παράγοντες για τη διαδικασία έναρξης και επιμήκυνσης όπως, TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. Ο πολυμερισμός RNA τερματίζεται με την RNA πολυμεράση Ι μετά την αναγνώριση του κουτιού Sal. Ο τερματισμός του πολυμερισμού RNA από την RNA πολυμεράση II συμβαίνει μετά την αναγνώριση σημάτων κατάντη γνωστών ως ουρά polyA. Και η RNA πολυμεράση III αναγνωρίζει δεοξυαδενυλικά υπολείμματα στο εκμαγείο και τερματίζει τη μεταγραφή. Το ευκαρυωτικό mRNA είναι πάντα μονοκιστρονικό.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της προκαρυωτικής και της ευκαρυωτικής RNA πολυμεράσης;
- Και οι δύο εμπλέκονται στη σύνθεση RNA.
- Και οι δύο χρησιμοποιούν DNA ως πρότυπο.
- Και οι δύο είναι μεγάλες πρωτεΐνες.
- Και τα δύο έχουν παράγοντα σίγμα που εκκινεί τη μεταγραφή.
- Και τα δύο έχουν μεταγραφικούς παράγοντες που ρυθμίζουν τα στάδια (έναρξη και επιμήκυνση) του πολυμερισμού RNA.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της προκαρυωτικής και της ευκαρυωτικής RNA πολυμεράσης;
Προκαρυωτική εναντίον Ευκαρυωτική RNA Πολυμεράση |
|
| Η προκαρυωτική RNA πολυμεράση είναι ένα ένζυμο τύπου πολλαπλών υπομονάδων, το οποίο είναι υπεύθυνο για την προκαρυωτική μεταγραφή. | Οι ευκαρυωτικές RNA πολυμεράσες είναι διαφορετικοί τύποι ενζύμων που πραγματοποιούν την ευκαρυωτική μεταγραφή. |
| Μοριακό βάρος | |
| Το μοριακό βάρος της προκαρυωτικής πολυμεράσης RNA είναι περίπου 400 KDa. | Το μοριακό βάρος των ευκαρυωτικών πολυμερασών RNA είναι μεγαλύτερο από 500 kD. |
| Παράγοντες Μεταγραφής | |
| Η προκαρυωτική RNA πολυμεράση έχει μεταγραφικούς παράγοντες όπως παράγοντα σίγμα και nusA. | Οι ευκαρυωτικές RNA πολυμεράσες έχουν διαφορετικούς μεταγραφικούς παράγοντες για έναρξη και επιμήκυνση, όπως π.χ. TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
| Συντελεστής τερματισμού | |
| Η προκαρυωτική RNA πολυμεράση έχει "rho παράγοντα" για τερματισμό. | Οι ευκαρυωτικές RNA πολυμεράσες έχουν διαφορετικές αλληλουχίες τερματισμού όπως κουτί sal, ουρά πολυ Α, υπολείμματα δεοξυαδενυλικού. |
| Promoters | |
| Η προκαρυωτική RNA πολυμεράση αναγνωρίζει τον προαγωγέα στην περιοχή -10 έως -35 στο DNA, γνωστή ως πλαίσιο TATA. | Οι ευκαρυωτικές RNA πολυμεράσες αναγνωρίζουν διαφορετικούς προαγωγείς1. |
| Φύση του mRNA | |
| Η προκαρυωτική RNA πολυμεράση παράγει πολυκιστρονικό mRNA. | Η ευκαρυωτική RNA πολυμεράση II παράγει μονοκιστρονικό mRNA. |
1 Η RNA πολυμεράση Ι αναγνωρίζει τους προαγωγείς σε ανάντη περιοχές μεταξύ -45 και +25 στο DNA. Η RNA πολυμεράση II αναγνωρίζει τους προαγωγείς σε ανάντη περιοχές μεταξύ -25 και -100 στο DNA όπως (πλαίσιο TATA, κουτί CAAT και κουτί GC). Η RNA πολυμεράση III αναγνωρίζει τους κατάντη εσωτερικούς προαγωγείς.
Σύνοψη – Προκαρυωτική έναντι Ευκαρυωτική RNA Πολυμεράση
Η RNA πολυμεράση είναι το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για τον πολυμερισμό του RNA, γνωστό ως μεταγραφή στο ζωντανό κύτταρο. Η RNA πολυμεράση ονομάζεται επίσης ως κατευθυνόμενη από το DNA RNA πολυμεράση καθώς χρησιμοποιεί DNA ως πρότυπο. Στη μεταγραφή η RNA πολυμεράση κανονικά ανοίγει το δίκλωνο DNA έτσι ώστε ένας κλώνος DNA να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρότυπο για τη διαδικασία σύνθεσης μορίου RNA. Η RNA πολυμεράση μπορεί να προκαλέσει mRNA, rRNA και tRNA. Οι παράγοντες μεταγραφής και το σύμπλοκο που προκαλείται από τη μεταγραφή καθοδηγούν την RNA πολυμεράση στη διαδικασία μεταγραφής. Η μεταγραφή έχει τρία βήματα. έναρξη, επιμήκυνση και τερματισμός. Αυτό μπορεί να τονιστεί ως η διαφορά μεταξύ Προκαρυωτικής και Ευκαρυωτικής RNA Πολυμεράσης.
Λήψη της έκδοσης PDF του Prokaryotic vs Eukaryotic RNA Polymerase
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ προκαρυωτικής και ευκαρυωτικής RNA πολυμεράσης
