Ključna razlika – prokariontska proti evkariontski RNA polimerazi
RNA polimeraza je encim, ki je odgovoren za proces transkripcije, ki poteka v vseh živih organizmih. RNK polimeraza je encim z visoko molekulsko maso. Uradno ime RNA polimeraze je DNA-usmerjena RNA polimeraza. Med transkripcijo RNA polimeraza odpre dvoverižno DNA, tako da se ena veriga DNA lahko uporabi kot matrica za proces sinteze molekule mRNA. Ustvarjanje molekul RNA (mRNA, rRNA in tRNA) je izjemno pomemben korak v sintezi (prevajanju) beljakovin. Transkripcijski faktorji in transkripcijsko posredovani kompleksi usmerjajo encim RNA polimerazo, da začne transkripcijo v živi celici. RNK polimeraza se pritrdi na promotorsko regijo gena (DNK) in začne s polimerazo RNK katalizirano prepisovanje. Prokariontska in evkariontska transkripcija se razlikujeta predvsem zaradi razlike v encimu RNA polimeraze. Ključna razlika med prokariontsko in evkariontsko RNA polimerazo je v tem, da prokariontsko transkripcijo izvaja ena vrsta več podenot RNA polimeraze. Ravno nasprotno, evkariontsko transkripcijo katalizirajo tri različne vrste RNA polimeraz, imenovane RNA polimeraza I (prepis rRNA), RNA polimeraza II (prepis mRNA) in RNA polimeraza III (prepis tRNA).
Kaj je prokariontska RNA polimeraza?
Prokariontska RNA polimeraza je večpodenotni težek encim. RNK polimeraza E coli je obsežno raziskana. To je kompleksen encim z molekulsko maso 450 KDa. Holoencim je sestavljen iz dveh glavnih komponent. So ključni encimi in transkripcijski faktorji. Glavna encimska komponenta ima pet podenot, kot so β', β, αI, αII in ω. Transkripcijski faktorji so sigma faktor (iniciacija), nusA (elongacija).
Od teh dejavnikov ima β´ funkcijo vezave DNA. Faktor β ima katalitično mesto, ki izvaja polimerizacijo RNK. Funkcije faktorjev α in ω še niso odkrite. Nekateri pravijo, da je alfa faktor (α) odgovoren za začetek verige in interakcijo z regulatornimi proteini. Glavna funkcija sigma faktorja je prepoznavanje promotorja. Ko sigma faktor prepozna promotor v DNA, se koencimska komponenta RNA polimeraze veže na promotorsko regijo in sproži polimerizacijo RNA. Ko se transkripcija začne, se sigma faktor sprosti iz DNK. Raztezek molekule RNA opravi podenota β. Pri prekinitvi verige "rho faktor" sprosti že prepisano molekulo RNA.
Slika 01: Prokariontska RNA polimeraza
Transkripcija se konča na mestih, ki jih določa predloga DNK. Faktor nusA je vključen v funkcijo raztezanja in prekinitve verige. Antibiotik rifampicin se lahko veže na podenoto beta bakterijske RNA polimeraze. S tem preprečuje, da bi encim sprožil polimerizacijo bakterijske RNA. Drug antibiotik, znan kot streptolidigin, zavira proces raztezanja polimerizacije bakterijske RNK. Prokariotska mRNA je policistronska, kar pomeni, da vsebuje kodone več kot enega cistrona (več kot en gen).
Kaj je evkariontska RNA polimeraza?
Evkariontske RNA polimeraze so tri različne vrste. Prepisujejo različne razrede genov. In deluje tudi pod različnimi pogoji. Iniciacijski in zaključni faktorji (sigma in rho faktorji) se popolnoma razlikujejo od prokariontskih RNA polimeraz. Tri različne RNA polimeraze so poimenovane kot RNA polimeraza I (prepisuje rRNA), RNA polimeraza II (prepisuje mRNA) in RNA polimeraza III (prepisuje tRNA). RNA polimeraza I se nahaja v nukleolu in encim za svojo aktivnost potrebuje Mg2+. RNA polimeraza II je v nukleoplazmi in za svojo aktivnost potrebuje ATP. RNA polimeraza III se nahaja tudi v nukleoplazmi.
Promotorji za te RNA polimeraze so različni. RNA polimeraza I prepozna promotorje v zgornjih regijah med -45 do +25 v DNA. RNA polimeraza II prepozna promotorje navzgor med -25 do -100 regijami v DNA, kot so (TATA box, CAAT box in GC box). RNA polimeraza III prepozna spodnje notranje promotorje.
Slika 02: Evkariontska RNA polimeraza
Evkariontske RNA polimeraze so velik kompleks, sestavljen iz več podenot proteinov s 500 kDa ali več. Imajo različne transkripcijske faktorje za proces iniciacije in proces elongacije, kot so TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. Polimerizacijo RNA konča RNA polimeraza I po prepoznavi Sal boxa. Prekinitev polimerizacije RNA z RNA polimerazo II se zgodi po prepoznavanju spodnjih signalov, znanih kot rep poliA. In RNA polimeraza III prepozna ostanke deoksiadenilata na predlogi in prekine transkripcijo. Evkariontska mRNA je vedno monocistronska.
Kakšne so podobnosti med prokariontsko in evkariontsko RNA polimerazo?
- Oba sodelujeta pri sintezi RNA.
- Oba uporabljata DNK kot predlogo.
- Obe sta veliki beljakovini.
- Oba imata faktor sigma, ki sproži transkripcijo.
- Oba imata transkripcijske faktorje, ki uravnavajo korake (iniciacijo in elongacijo) polimerizacije RNA.
Kakšna je razlika med prokariontsko in evkariontsko RNA polimerazo?
Prokariontska proti evkariontski RNA polimerazi |
|
| Prokariontska RNA polimeraza je en encim tipa več podenot, ki je odgovoren za prokariontsko transkripcijo. | Evkariontske RNA polimeraze so različne vrste encimov, ki izvajajo evkariontsko prepisovanje. |
| Molekulska teža | |
| Molekulska masa prokariontske RNA polimeraze je približno 400 KDa. | Molekulska masa evkariontske RNA polimeraze je večja od 500 kD. |
| Transkripcijski faktorji | |
| Prokariontska RNA polimeraza ima transkripcijske faktorje, kot sta faktor sigma in nusA. | Evkariontske RNA polimeraze imajo različne transkripcijske faktorje za iniciacijo in elongacijo, kot so; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
| Faktor prekinitve | |
| Prokariontska RNA polimeraza ima "rho faktor" za terminacijo. | Evkariontske RNA polimeraze imajo različne zaključne sekvence, kot so sal box, poli A rep, deoksiadenilatni ostanki. |
| Promotorji | |
| Prokariontska RNA polimeraza prepozna promotor v regiji -10 do -35 v DNA, znani kot TATA box. | Evkariontske RNA polimeraze prepoznajo različne promotorje1. |
| Narava mRNA | |
| Prokariontska RNA polimeraza proizvaja policistronsko mRNA. | Evkariontska RNA polimeraza II proizvaja monocistronsko mRNA. |
1 RNA polimeraza I prepozna promotorje v zgornjih regijah med -45 do +25 v DNA. RNA polimeraza II prepozna promotorje navzgor med -25 do -100 regijami v DNA, kot so (TATA box, CAAT box in GC box). RNA polimeraza III prepozna spodnje notranje promotorje.
Povzetek – Prokariontska proti evkariontski RNA polimerazi
RNA polimeraza je encim, odgovoren za polimerizacijo RNA, znano kot transkripcija v živi celici. RNA polimeraza se imenuje tudi DNA-usmerjena RNA polimeraza, saj uporablja DNA kot predlogo. Pri transkripciji RNA polimeraza običajno odpre dvoverižno DNA, tako da se ena veriga DNA lahko uporabi kot predloga za proces sinteze molekule RNA. RNA polimeraza lahko povzroči nastanek mRNA, rRNA in tRNA. Transkripcijski faktorji in transkripcijski posredovani kompleks vodijo RNA polimerazo v procesu transkripcije. Transkripcija ima tri korake; začetek, raztezek in zaključek. To lahko poudarimo kot razliko med prokariontsko in evkariontsko RNA polimerazo.
Prenesite PDF različico prokariontske vs. evkariontske RNA polimeraze
Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite PDF različico tukaj Razlika med prokariontsko in evkariontsko RNA polimerazo
