A legfontosabb különbség – prokarióta vs eukarióta RNS-polimeráz
Az RNS-polimeráz az az enzim, amely felelős az összes élő szervezetben végbemenő transzkripciós folyamatért. Az RNS polimeráz egy nagy molekulatömegű enzim. Az RNS-polimeráz hivatalos neve DNS-irányított RNS-polimeráz. A transzkripció során az RNS-polimeráz megnyitja a kettős szálú DNS-t, így az egyik DNS-szál templátként használható az mRNS-molekula szintetizálásának folyamatához. Az RNS (mRNS, rRNS és tRNS) molekulák előállítása rendkívül fontos lépés a fehérjeszintézisben (transzlációban). A transzkripciós faktorok és a transzkripció által közvetített komplexek irányítják az RNS-polimeráz enzimet, hogy elindítsa a transzkripciót egy élő sejtben. Az RNS polimeráz a gén promoter régiójához (DNS) kapcsolódik, és elindítja az RNS polimeráz által katalizált transzkripciót. A prokarióta és eukarióta transzkripció főként az RNS polimeráz enzim eltérése miatt különbözik. A fő különbség a prokarióta és az eukarióta RNS-polimeráz között az, hogy a prokarióta transzkripciót egyetlen több alegység típusú RNS-polimeráz végzi. Éppen ellenkezőleg, az eukarióta transzkripciót három különböző típusú RNS-polimeráz katalizálja, amelyek RNS-polimeráz I-nek (rRNS átírása), RNS-polimeráz II-nek (mRNS átírása) és RNS-polimeráz III-nak (tRNS átírása) nevezhetők.
Mi az a prokarióta RNS-polimeráz?
A prokarióta RNS polimeráz egy több alegységből álló nehéz enzim. Az E coli RNS-polimerázát alaposan tanulmányozzák. Ez egy összetett enzim, amelynek molekulatömege 450 kDa. A holoenzim két fő komponensből áll. Ezek alapvető enzimek és transzkripciós faktorok. A mag enzimkomponens öt alegységből áll, például β’, β, αI, αII és ω. A transzkripciós faktorok a szigma faktor (iniciáció), nusA (elongáció).
E tényezők közül a β´ DNS-kötő funkciót tölt be. És a β-faktornak van egy katalitikus helye, amely az RNS polimerizációját végzi. Az α és ω faktorok függvénye még nem ismert. Egyesek azt mondják, hogy az alfa-faktor (α) felelős a láncindításért és a szabályozó fehérjékkel való kölcsönhatásért. A szigma faktor fő funkciója a promóter felismerés. Amint a szigma faktor felismeri a DNS-ben lévő promotert, az RNS polimeráz koenzim komponense kötődik a promoter régióhoz, és elindítja az RNS polimerizációt. Amint a transzkripció elkezdődik, a szigma faktor felszabadul a DNS-ből. Az RNS-molekula megnyúlását a β alegység végzi. A láncvégződésben az „rho faktor” felszabadítja a már átírt RNS-molekulát.
01. ábra: A prokarióta RNS-polimeráz
A transzkripció a DNS-templát által meghatározott helyeken ér véget. A nusA faktor az elongáció és a láncvégződés funkciójában vesz részt. A rifampicin antibiotikum kötődhet a bakteriális RNS-polimeráz béta-alegységéhez. Ezáltal megakadályozza, hogy az enzim elindítsa a bakteriális RNS polimerizációt. Egy másik, streptolydigin néven ismert antibiotikum gátolja a bakteriális RNS polimerizáció megnyúlási folyamatát. A prokarióta mRNS policisztronos, ami azt jelenti, hogy egynél több cisztron (egynél több gén) kodonjait tartalmazza.
Mi az eukarióta RNS-polimeráz?
Az eukarióta RNS-polimerázok három különböző típusúak. A gének különböző osztályait írják át. És különböző körülmények között is működik. Az indító és befejező faktorok (szigma és rho faktorok) teljesen eltérnek a prokarióta RNS polimeráz megfelelőitől. A három különböző RNS-polimeráz neve RNS-polimeráz I (átírja az rRNS-t), RNS-polimeráz II (mRNS-t ír át) és RNS-polimeráz III (tRNS-t ír át). Az RNS polimeráz I a sejtmagban található, és az enzim aktivitásához Mg2+ szükséges. Az RNS-polimeráz II a nukleoplazmában található, és aktivitásához ATP-re van szüksége. Az RNS-polimeráz III is a nukleoplazmában található.
Az RNS-polimerázok promoterei eltérőek. Az RNS-polimeráz I felismeri a DNS -45 és +25 közötti szakaszán lévő promotereket. Az RNS-polimeráz II felismeri a promotereket a DNS -25 és -100 közötti szakaszában, például (TATA box, CAAT box és GC box). Az RNS polimeráz III felismeri a downstream belső promotereket.
02. ábra: Eukarióta RNS-polimeráz
Az eukarióta RNS-polimerázok nagy komplexek, amelyek több alegységből, 500 kDa-os vagy annál nagyobb fehérjékből állnak. Különböző transzkripciós faktorokkal rendelkeznek az iniciációs folyamathoz és az elongációs folyamathoz, például TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. Az RNS polimerizációt az RNS polimeráz I fejezi be, miután felismeri a Sal boxot. Az RNS-polimeráz II általi RNS-polimerizáció leállítása a poliA-farokként ismert downstream jelek felismerése után történik. Az RNS-polimeráz III pedig felismeri a dezoxiadenilát-maradékokat a templáton, és leállítja a transzkripciót. Az eukarióta mRNS mindig monocisztronos.
Mi a hasonlóság a prokarióta és eukarióta RNS-polimeráz között?
- Mindketten részt vesznek az RNS-szintetizálásban.
- Mindkettő DNS-t használ sablonként.
- Mindkettő nagy fehérje.
- Mindkettő rendelkezik szigmafaktorral, amely elindítja az átírást.
- Mindkettő rendelkezik olyan transzkripciós faktorokkal, amelyek szabályozzák az RNS polimerizáció lépéseit (kezdeményezés és megnyúlás).
Mi a különbség a prokarióta és eukarióta RNS-polimeráz között?
Prokarióta vs eukarióta RNS-polimeráz |
|
| A prokarióta RNS polimeráz egyetlen több alegység típusú enzim, amely felelős a prokarióta transzkripcióért. | Az eukarióta RNS polimerázok különböző típusú enzimek, amelyek az eukarióta transzkripciót végzik. |
| Molekulatömeg | |
| A prokarióta RNS polimeráz molekulatömege körülbelül 400 kDa. | Az eukarióta RNS polimeráz molekulatömege több mint 500 kD. |
| Átírási tényezők | |
| A prokarióta RNS polimeráz olyan transzkripciós faktorokkal rendelkezik, mint a szigma faktor és a nusA. | Az eukarióta RNS polimerázok különböző transzkripciós faktorokkal rendelkeznek az iniciációhoz és az elongációhoz, mint pl. TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
| Felmondási tényező | |
| A prokarióta RNS-polimeráz „rho faktorral” rendelkezik a terminációhoz. | Az eukarióta RNS polimerázok különböző terminációs szekvenciákkal rendelkeznek, mint például a sal box, a poli A farok, a dezoxiadenilát maradékok. |
| Promóterek | |
| A prokarióta RNS polimeráz a DNS -10-től -35-ös régiójában lévő promotert ismeri fel, TATA box néven. | Az eukarióta RNS polimerázok különböző promotereket ismernek fel1. |
| Az mRNS természete | |
| A prokarióta RNS polimeráz policisztronos mRNS-t termel. | Az eukarióta RNS polimeráz II monocisztron mRNS-t termel. |
1 Az RNS-polimeráz I felismeri a DNS -45 és +25 közötti szakaszában lévő promotereket. Az RNS-polimeráz II felismeri a promotereket a DNS -25 és -100 közötti szakaszában, például (TATA box, CAAT box és GC box). Az RNS polimeráz III felismeri a downstream belső promotereket.
Összefoglaló – Prokarióta vs eukarióta RNS-polimeráz
RNS-polimeráz az RNS-polimerizációért felelős enzim, az élő sejtben transzkripcióként ismert. Az RNS-polimerázt DNS-irányított RNS-polimeráznak is nevezik, mivel DNS-t használ templátként. A transzkripció során az RNS-polimeráz általában megnyitja a kettős szálú DNS-t, így az egyik DNS-szál templátként használható az RNS-molekula szintetizálási folyamatához. Az RNS polimeráz mRNS-t, rRNS-t és tRNS-t eredményezhet. A transzkripciós faktorok és a transzkripció által közvetített komplexek irányítják az RNS-polimerázt a transzkripciós folyamatban. Az átírás három lépésből áll; iniciáció, megnyúlás és befejezés. Ez kiemelhető a prokarióta és eukarióta RNS-polimeráz közötti különbségként.
Töltse le a Prokarióta vs eukarióta RNS-polimeráz PDF-verzióját
Letöltheti ennek a cikknek a PDF-verzióját, és offline célokra használhatja az idézet jegyzetének megfelelően. Kérjük, töltse le a PDF verziót innen: Különbség a prokarióta és eukarióta RNS-polimeráz között
