DNA Polymerase vs RNA Polymerase
Αυτά είναι δύο διαφορετικά ένζυμα που είναι υπεύθυνα για διαφορετικές λειτουργίες που λαμβάνουν χώρα σε κυτταρικό επίπεδο. Κυρίως ο σχηματισμός κλώνων DNA και RNA ρυθμίζεται από αυτά τα ένζυμα. Αυτό το άρθρο σκοπεύει να συζητήσει τις κύριες διαφορές αυτών των εξαιρετικά σημαντικών ενζύμων για πολλές διαδικασίες διατήρησης της ζωής.
DNA Πολυμεράση
Το ένζυμο πολυμεράσης DNA ξεκινά τη λειτουργία του κατά την αντιγραφή του DNA, στο στάδιο της διευθέτησης των σχετικών νουκλεοτιδίων ώστε να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των αντίστοιχων αζωτούχων βάσεων των υπαρχόντων και νέων κλώνων DNA. Αυτό το ένζυμο γίνεται λειτουργικό αφού αποσυναρμολογηθεί ή ξετυλιχτεί η δομή της διπλής έλικας του DNA από το ένζυμο εξωνουκλεάσης που ονομάζεται ελικάση DNA. Ο πολυμερισμός των δεοξυριβονουκλεοτιδίων ξεκινά πάντα από το 3' άκρο του κλώνου του DNA. Υπάρχουν πολλοί τύποι πολυμερασών DNA και κάθε τύπος αποτελείται από μια πρωτεΐνη, πράγμα που σημαίνει ότι περιέχει μια αλληλουχία βάσεων μοναδική για ένα συγκεκριμένο ένζυμο. Υπάρχουν περίπου 900 – 1000 αμινοξέα στις αλυσίδες της ανθρώπινης πολυμεράσης DNA. Συνήθως, κατά τη διαδικασία αντιγραφής, η DNA πολυμεράση είναι ικανή να αντιγράψει την αλληλουχία των αζωτούχων βάσεων, έτσι ώστε να μπορεί να παράγει περισσότερους πανομοιότυπους κλώνους από ένα ένζυμο. Η παραλλαγή αυτού του ενζύμου σε διαφορετικά είδη δεν είναι πολύ έντονη, καθώς οι καταλυτικές υπομονάδες της δομής του ενζύμου είναι σχεδόν ίδιες σε πολλά είδη. Ωστόσο, με βάση αυτές τις μικρές αλλαγές έχουν αναγνωριστεί επτά οικογένειες DNA πολυμερασών που ονομάζονται A, B, C, D, X, Y και RT. Όλοι αυτοί οι τύποι έχουν συλλογικά 15 διαφορετικά ένζυμα μεταξύ των ευκαρυωτών και 5 μεταξύ των προκαρυωτικών.
RNA Πολυμεράση
Η RNA πολυμεράση είναι το κύριο ένζυμο που καταλύει την παραγωγή κλώνων RNA. Τα εκμαγεία των αλληλουχιών αζωτούχων βάσεων του DNA βασίζονται συνήθως στην παραγωγή RNA και αυτό το ένζυμο είναι ικανό για πολλές λειτουργίες. Πρώτον, το συγκεκριμένο τμήμα του κλώνου του DNA (συνήθως ένα γονίδιο) ξετυλίγεται μέσω της θραύσης των δεσμών υδρογόνου μεταξύ των αντίστοιχων βάσεων των αντίπαλων κλώνων από την RNA πολυμεράση. Μετά από αυτό, η αντιγραφή της αλληλουχίας βάσεων αντικαθιστώντας την ουρακίλη για θυμίνη λαμβάνει χώρα από το 3' άκρο έως το 5' άκρο του κλώνου DNA. Το σημείο εκκίνησης του πολυμερισμού RNA του κλώνου DNA ονομάζεται προαγωγέας ενώ το άκρο ολοκλήρωσης είναι γνωστό ως τερματιστής. Δεδομένου ότι αυτό το ένζυμο σχηματίζει τον κλώνο χρησιμοποιώντας ριβονουκλεοτίδια, ο όρος πολυμεράση RNA χρησιμοποιείται για αναφορά. Η RNA πολυμεράση μπορεί να παράγει μια σειρά προϊόντων που περιλαμβάνει αγγελιοφόρο RNA, ριβοσωμικό RNA, μεταφορικό RNA, micro RNA και ριβοένζυμο ή καταλυτικό RNA. Εφόσον η RNA πολυμεράση είναι ικανή να ξετυλίξει τον κλώνο του DNA, δεν χρειάζεται άλλο ένζυμο για να αποσυναρμολογήσει τη δομή της διπλής έλικας. Στα βακτήρια, η RNA πολυμεράση είναι λίγων τύπων που χαρακτηρίζονται ως α2, β, β' και ω. Αυτές οι βακτηριακές πολυμεράσες RNA διαφέρουν ελαφρώς μεταξύ τους δομικά και λειτουργικά. Υπάρχουν μεταγραφικοί συμπαράγοντες που συνδέονται με την RNA πολυμεράση σε διαφορετικά σημεία για να ενισχύσουν τη λειτουργία, ειδικά σε ορισμένα βακτήρια όπως το E. coli.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πολυμεράσης DNA και RNA πολυμεράσης;
• Η DNA πολυμεράση σχηματίζει έναν κλώνο DNA από δεοξυριβονουκλεοτίες, ενώ η πολυμεράση RNA σχηματίζει κλώνους RNA από ριβονουκλεοτίες.
• Η RNA πολυμεράση είναι ικανή να εκπληρώσει πολλές περισσότερες λειτουργίες σε σύγκριση με αυτό που θα μπορούσε να κάνει η πολυμεράση DNA.
• Η RNA πολυμεράση σχηματίζει μια ποικιλία προϊόντων αλλά όχι την πολυμεράση DNA.
• Η DNA πολυμεράση αρχίζει να λειτουργεί από ένα άκρο 3' του κλώνου DNA, ενώ η RNA πολυμεράση μπορεί να αρχίσει να λειτουργεί σε οποιοδήποτε σημείο του κλώνου DNA από το άκρο 3' έως το άκρο 5'.
