Diferența dintre polimeraza ARN procariotică și eucariotă

Diferența cheie - polimerază procariotică vs ARN eucariotă

ARN polimeraza este enzima care este responsabilă pentru procesul de transcriere care are loc în toate organismele vii. ARN polimeraza este o enzimă cu masă moleculară mare. Numele oficial al ARN polimerazei este ADN-polimerază direcționată ADN. În timpul transcripției, ARN polimeraza deschide ADN-ul dublu catenar astfel încât o catenă de ADN poate fi utilizată ca șablon pentru procesul de sinteză a unei molecule ARNm. Generarea ARN (ARNm, rRNA și tARN) este o etapă extrem de importantă în sinteza proteinelor (traducere). Factorii de transcripție și complexele mediate de transcriere sunt ghidarea enzimei ARN polimerazei pentru a iniția transcripția într-o celulă vie. ARN polimeraza se atașează la regiunea promotor a genei (ADN) și începe transcrierea catalizată de ARN polimerază. Transcripția procariote și eucariote diferă în principal datorită diferenței în enzima ARN polimerază. diferența cheie între polimerază procariotică și ARN eucariotă este aceea transcripția procariotică este efectuată printr-un singur tip de subunitate multiplă de ARN polimerază. Dimpotrivă, transcripția eucariotă este catalizată de trei tipuri diferite de polimeraze ARN numite ARN polimerază I(transcrierea rARN), ARN polimeraza II (transcrierea mARN) și ARN polimerazaIII (transcrierea tARN).

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este polimeraza ARN procariotică
3. Ce este polimeraza ARN-ului eucariot
4. Asemănări între polimeraza prokaryotică și ARN-ul eucariot
5. Comparație comparativă comparativă - polimerază prokaryotică vs polimerază ARN eucariotă sub formă tabulară
6. rezumat

Ce este polimeraza ARN procariotică?

ARN polimeraza procariotică este o enzimă greu multisubunit. ARN polimeraza de E coli este extensiv studiat. Aceasta este o enzimă complexă care are o greutate moleculară de 450 KDa. Holoenzima este compusă din două componente principale. Acestea sunt factorii principali ai enzimei și transcripției. Componenta enzimatică de bază are cinci subunități cum ar fi β ', β, aI, aII și ω. Factorii de transcripție sunt factorul sigma (inițierea), nusA (alungirea).

Dintre acești factori, β 'are funcția legării ADN-ului. Și factorul β are situsul catalitic care realizează polimerizarea ARN. Funcțiile factorilor α și ω nu sunt încă descoperite. Unii spun că factorul alfa (α) este responsabil pentru inițierea lanțului și interacțiunea cu proteinele reglatoare. Funcția principală a factorului sigma este recunoașterea promotorului. Odată ce promotorul din ADN este recunoscut de către factorul sigma, componenta de coenzima a ARN-polimerazei se leagă cu regiunea promotorului și inițiază polimerizarea ARN. După ce începe transcrierea, factorul sigma se eliberează din ADN. Elongația moleculei de ARN se face prin subunitatea β. În terminația lanțului, "factorul rho" eliberează molecula de ARN deja transcrisă.

Figura 01: Polimeraza ARN procariotică

Transcrierea se termină la locurile specificate de șablonul ADN. Factorul nusA este implicat în funcția de alungire, precum și în terminarea lanțului. Rifampicinul antibiotic se poate lega cu subunitatea beta a polimerazei ARN bacteriene. Astfel, aceasta împiedică enzima să inițieze polimerizarea ARN bacteriană. Un alt antibiotic cunoscut sub numele de streptolitigin inhibă procesul de alungire a polimerizării ARN bacteriene. ARNmul procariotelor este policistronic, adică conține codoni ai mai mult de un cistron (mai mult de o genă).

Ce este polimeraza ARN-ului eucariot?

Polimerazele ARN eucariote sunt trei tipuri diferite. Ei transcriu diferite clase de gene. Și, de asemenea, funcționează în condiții diferite. Factorii de inițiere și terminare (factorii sigma și rho) sunt complet diferiți față de omologii ARN polimerazei procariotice. Cele trei polimeraze ARN diferite sunt denumite ARN polimeraza I (transcrie ARNm), ARN polimeraza II (transcrie ARNm) si ARN polimeraza III (transcrie tARN). ARN polimeraza I este localizată în nucleol și enzima necesită Mg²⁺ pentru activitatea sa. ARN polimeraza II este în nucleoplasmă și are nevoie de ATP pentru activitatea sa. ARN polimeraza III este de asemenea localizată în nucleoplasmă.

Promotorii pentru aceste polimeraze ARN sunt diferiți. ARN polimeraza I recunoaște promotorii în amonte între -45 până la +25 regiuni în ADN. ARN polimeraza II recunoaște promotorii în amonte între -25 până la -100 regiuni în ADN cum ar fi (caseta TATA, caseta CAAT și caseta GC). ARN polimeraza III recunoaște promotorii interni în aval.

Figura 02: Polimerază ARN eucariotă

Polimerazele ARN eucariote sunt complexe mari care compun proteine multiple subunități de 500 kDa sau mai mult. Aceștia au diferiți factori de transcripție pentru procesul de inițiere și procesul de alungire, cum ar fi TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. Polimerizarea ARN se termină prin ARN polimeraza I după recunoașterea casetei Sal. Terminarea polimerizării ARN prin ARN polimeraza II se întâmplă după recunoașterea semnalelor din aval cunoscute sub denumirea de poliA coadă. Și ARN polimeraza III recunoaște reziduurile de deoxiadenilat pe șablon și termină transcripția. ARNm-ul eucariot este întotdeauna monocistronic.

Care sunt asemănările dintre polimeraza ARN procariotică și eucariotă?

Ambele sunt implicate în sinteza ARN.
Ambele folosesc ADN ca șablon.
Ambele sunt proteine mari.
Ambele au un factor sigma care inițiază transcripția.
Ambele au factori de transcripție care reglează etapele (inițierea și alungirea) polimerizării ARN.

Care este diferența dintre polimeraza prokaryotic și ARN-ul eucariot?

Prokaryotic vs polimerază ARN eucariot
ARN polimeraza procariotică este o enzimă tipică multiplă de subunități care este responsabilă pentru transcripția procariotică.	Polimerazele ARN eucariote sunt diferite tipuri de enzime care efectuează transcripția eucariote.
Greutate moleculară
Greutatea moleculară a ARN polimerazei procariote este de aproximativ 400 kDa.	Greutatea moleculară ARN polimerazei eucariote este mai mare de 500 kD.
Factorii de transcriere
ARN polimeraza procariotică are factori de transcripție cum ar fi factorul sigma și nusA.	Polimerazele ARN eucariote au diferiți factori de transcripție pentru inițierea și alungirea cum ar fi; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ
Factor de terminare
ARN polimeraza procariotică are "factorul rho" pentru terminare.	Polimerazele ARN eucariote au secvențe de terminare diferite cum ar fi caseta sal, coada poli A, resturile deoxiadenilat.
promotorii
ARN polimeraza procariotică recunoaște promotorul în regiunea -10 până la -35 în ADN-ul cunoscut sub numele de casetă TATA.	Polimerazele ARN eucariote recunosc diferiți promotori¹.
Natura ARNm
ARN polimeraza procariotă produce ARNm polistronic.	ARN polimeraza II de tip Eukaryotic produce ARNm monocistronic.

¹ ARN polimeraza I recunoaște promotorii în amonte între -45 și +25 regiuni din ADN. ARN polimeraza II recunoaște promotorii în amonte între -25 până la -100 regiuni din ADN cum ar fi (caseta TATA, caseta CAAT și caseta GC). ARN polimeraza III recunoaște promotorii interni din aval.

rezumat - Prokaryotic vs polimerază ARN eucariot

ARN polimeraza este enzima responsabilă pentru polimerizarea ARN cunoscută sub numele de transcripție în celula vii. ARN-polimeraza este, de asemenea, numit ca ARN-polimeraza direcționată cu ADN, deoarece folosește ADN-ul ca șablon. În transcripția, ARN-polimeraza deschide în mod normal ADN-ul dublu-catenar, astfel încât o catenă de ADN poate fi utilizată ca șablon pentru procesul de sinteză a moleculei de ARN. ARN polimeraza poate da naștere la mARN, rRNA și tARN. Factorii de transcripție și complexul mediat de transcriere sunt ghidarea ARN polimerazei în procesul de transcriere. Transcrierea are trei etape; inițiere, alungire și terminare. Acest lucru poate fi evidențiat ca diferența dintre polimeraza prokaryotic și ARN-ul eucariot.

Descărcați versiunea PDF a polimerazei ARN prokaryotic vs Eukaryotic

Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline conform notei de citare. Descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre polimeraza ARN procariotică și eucariotă

Referinţă:

1.Nature News, Nature Publishing Group. Disponibil aici
2. "ARN polimerază" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 11 decembrie 2017. Disponibil aici

Datorită fotografiei:

1.RNAP TEC small'By Abbondanzieri, (Domeniul Public) prin Commons Wikimedia
2. "RNA pol II" Prin JWSchmidt, (Public Domain) prin Commons Wikimedia

Biologie moleculara