Avainero – prokaryoottinen vs eukaryoottinen RNA-polymeraasi
RNA-polymeraasi on entsyymi, joka vastaa transkriptioprosessista, joka tapahtuu kaikissa elävissä organismeissa. RNA-polymeraasi on suuren molekyylipainon omaava entsyymi. RNA-polymeraasin virallinen nimi on DNA-ohjattu RNA-polymeraasi. Transkription aikana RNA-polymeraasi avaa kaksijuosteisen DNA:n niin, että yhtä DNA-juostetta voidaan käyttää templaattina mRNA-molekyylin syntetisointiprosessissa. RNA:n (mRNA, rRNA ja tRNA) molekyylien tuottaminen on erittäin tärkeä vaihe proteiinisynteesissä (translaatiossa). Transkriptiotekijät ja transkriptiovälitteiset kompleksit ohjaavat RNA-polymeraasientsyymiä aloittamaan transkription elävässä solussa. RNA-polymeraasi kiinnittyy geenin promoottorialueeseen (DNA) ja aloittaa RNA-polymeraasin katalysoiman transkription. Prokaryoottinen ja eukaryoottinen transkriptio eroaa pääasiassa RNA-polymeraasientsyymin eroista johtuen. avainero prokaryoottisen ja eukaryoottisen RNA-polymeraasin välillä on, että prokaryoottisen transkription suorittaa yksi monialayksikkötyyppinen RNA-polymeraasi. Päinvastoin, eukaryoottista transkriptiota katalysoi kolme erilaista RNA-polymeraasia, jotka on nimetty RNA-polymeraasi I:ksi (transkriptio rRNA), RNA-polymeraasi II:ksi (transkriptio-mRNA) ja RNA-polymeraasi III:ksi (transkriptio tRNA).
Mikä on prokaryoottinen RNA-polymeraasi?
Prokaryoottinen RNA-polymeraasi on monialayksikköinen raskas entsyymi. E colin RNA-polymeraasia tutkitaan laajasti. Tämä on monimutkainen entsyymi, jonka molekyylipaino on 450 kDa. Holoentsyymi koostuu kahdesta pääkomponentista. Ne ovat ydinentsyymi- ja transkriptiotekijöitä. Ydinentsyymikomponentissa on viisi alayksikköä, kuten β', β, αI, αII ja ω. Transkriptiotekijät ovat sigmatekijä (aloitus), nusA (venymä).
Näistä tekijöistä β´:lla on DNA:n sitomistoiminto. Ja β-tekijällä on katalyyttinen kohta, joka suorittaa RNA-polymeroinnin. Tekijöiden α ja ω funktioita ei ole vielä löydetty. Jotkut sanovat, että alfatekijä (α) on vastuussa ketjun aloittamisesta ja vuorovaikutuksesta säätelyproteiinien kanssa. Sigmatekijän päätehtävä on promoottorin tunnistus. Kun sigmatekijä tunnistaa DNA:ssa olevan promoottorin, RNA-polymeraasin koentsyymikomponentti sitoutuu promoottorialueeseen ja käynnistää RNA-polymeroinnin. Kun transkriptio alkaa, sigmatekijä vapautuu DNA:sta. RNA-molekyylin pidennys tapahtuu β-alayksikön avulla. Ketjun lopussa "rho-tekijä" vapauttaa jo transkriptoidun RNA-molekyylin.
Kuva 01: Prokaryoottinen RNA-polymeraasi
Transkriptio päättyy DNA-templaatin määrittämiin kohtiin. Tekijä nusA osallistuu pidentämiseen sekä ketjun päättämiseen. Antibiootti rifampisiini voi sitoutua bakteerien RNA-polymeraasin beeta-alayksikköön. Siten se estää entsyymiä aloittamasta bakteerien RNA-polymerointia. Toinen antibiootti, joka tunnetaan nimellä streptolydigiin, estää bakteerien RNA-polymeroinnin pidentymisprosessia. Prokaryoottien mRNA on monikistroninen, mikä tarkoittaa, että se sisältää useamman kuin yhden cistronin (useamman kuin yhden geenin) kodoneja.
Mikä on eukaryoottinen RNA-polymeraasi?
Eukaryoottisia RNA-polymeraaseja on kolmea eri tyyppiä. Ne transkriptoivat eri geeniluokkia. Ja toimii myös erilaisissa olosuhteissa. Aloitus- ja lopetustekijät (sigma- ja rho-tekijät) ovat täysin erilaisia kuin prokaryoottisten RNA-polymeraasien vastineet. Kolme erilaista RNA-polymeraasia on nimetty RNA-polymeraasi I:ksi (transkriptoi rRNA:n), RNA-polymeraasi II:ksi (transkriptoi mRNA:n) ja RNA-polymeraasi III:ksi (transkriptoi tRNA:n). RNA-polymeraasi I sijaitsee nukleoluksessa ja entsyymi tarvitsee Mg2+ toimiakseen. RNA-polymeraasi II on nukleoplasmassa ja tarvitsee ATP:tä toimiakseen. RNA-polymeraasi III sijaitsee myös nukleoplasmassa.
Näiden RNA-polymeraasien promoottorit ovat erilaisia. RNA-polymeraasi I tunnistaa promoottorit ylävirtaan -45 - +25 alueella DNA:ssa. RNA-polymeraasi II tunnistaa promoottorit ylävirtaan -25 - -100 alueella DNA:ssa, kuten (TATA-laatikko, CAAT-laatikko ja GC-laatikko). RNA-polymeraasi III tunnistaa alavirran sisäiset promoottorit.
Kuva 02: Eukaryoottinen RNA-polymeraasi
Eukaryoottiset RNA-polymeraasit ovat suuria komplekseja, jotka koostuvat useista 500 kDa:n tai suuremmista proteiinien alayksiköistä. Niillä on erilaiset transkriptiotekijät initiaatioprosessille ja venymisprosessille, kuten TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. RNA-polymeraasi lopettaa RNA-polymeraasi I:n Sal-boxin tunnistamisen jälkeen. RNA-polymeraasi II:n aiheuttama RNA-polymeroinnin lopetus tapahtuu sen jälkeen, kun on tunnistettu alavirran signaalit, jotka tunnetaan polyA-hännänä. Ja RNA-polymeraasi III tunnistaa deoksiadenylaattitähteet templaatissa ja lopettaa transkription. Eukaryoottinen mRNA on aina yksikistroninen.
Mitä yhtäläisyyksiä prokaryoottisen ja eukaryoottisen RNA-polymeraasin välillä on?
- Molemmat osallistuvat RNA:n syntetisointiin.
- Molemmat käyttävät DNA:ta mallina.
- Molemmat ovat suuria proteiineja.
- Molemmissa on sigmatekijä, joka käynnistää transkription.
- Molemmat sisältävät transkriptiotekijöitä, jotka säätelevät RNA-polymeroinnin vaiheita (aloitus ja elongaatio).
Mitä eroa on prokaryoottisella ja eukaryoottisella RNA-polymeraasilla?
Prokaryoottinen vs eukaryoottinen RNA-polymeraasi |
|
| Prokaryoottinen RNA-polymeraasi on yksi monialayksikkötyyppinen entsyymi, joka vastaa prokaryoottisten transkriptiosta. | Eukaryoottiset RNA-polymeraasit ovat erityyppisiä entsyymejä, jotka suorittavat eukaryoottisen transkription. |
| Molekyylipaino | |
| Prokaryoottisen RNA-polymeraasin molekyylipaino on noin 400 kDa. | Eukaryoottisten RNA-polymeraasien molekyylipaino on yli 500 kD. |
| Transkriptiotekijät | |
| Prokaryoottisessa RNA-polymeraasissa on transkriptiotekijöitä, kuten sigmatekijä ja nusA. | Eukaryoottisilla RNA-polymeraaseilla on erilaiset transkriptiotekijät alkamista ja pidentymistä varten, kuten; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
| Lopetustekijä | |
| Prokaryoottisessa RNA-polymeraasissa on "rho-tekijä" lopettamista varten. | Eukaryoottisilla RNA-polymeraaseilla on erilaisia lopetussekvenssejä, kuten salbox, poly-A-häntä, deoksiadenylaattitähteet. |
| Promoottorit | |
| Prokaryoottinen RNA-polymeraasi tunnistaa promoottorin -10 - -35 -alueella DNA:ssa, joka tunnetaan nimellä TATA-laatikko. | Eukaryoottiset RNA-polymeraasit tunnistavat erilaisia promoottoreita1. |
| mRNA:n luonne | |
| Prokaryoottinen RNA-polymeraasi tuottaa polykistronista mRNA:ta. | Eukaryoottinen RNA-polymeraasi II tuottaa monokistronista mRNA:ta. |
1 RNA-polymeraasi I tunnistaa promoottorit ylävirtaan -45 - +25 alueella DNA:ssa. RNA-polymeraasi II tunnistaa promoottorit ylävirtaan -25 - -100 alueella DNA:ssa, kuten (TATA-laatikko, CAAT-laatikko ja GC-laatikko). RNA-polymeraasi III tunnistaa alavirran sisäiset promoottorit.
Yhteenveto – Prokaryoottinen vs eukaryoottinen RNA-polymeraasi
RNA-polymeraasi on RNA-polymeroinnista vastaava entsyymi, joka tunnetaan transkriptiona elävässä solussa. RNA-polymeraasia kutsutaan myös DNA-ohjatuksi RNA-polymeraasiksi, koska se käyttää DNA:ta templaattina. Transkriptiossa RNA-polymeraasi avaa normaalisti kaksijuosteisen DNA:n niin, että yhtä DNA-juostetta voidaan käyttää templaattina RNA-molekyylin syntetisointiprosessissa. RNA-polymeraasi voi aiheuttaa mRNA:ta, rRNA:ta ja tRNA:ta. Transkriptiotekijät ja transkriptiovälitteinen kompleksi ohjaavat RNA-polymeraasia transkriptioprosessissa. Transkriptiossa on kolme vaihetta; aloitus, pidennys ja lopetus. Tämä voidaan korostaa erona prokaryoottisen ja eukaryoottisen RNA-polymeraasin välillä.
Lataa PDF-versio Prokaryotic vs Eukaryotic RNA Polymerase
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Prokaryoottisen ja eukaryoottisen RNA-polymeraasin ero
