RNA polymeráza je enzym, který je zodpovědný za proces transkripce, ke kterému dochází ve všech živých organismech. RNA polymeráza je enzym s vysokou molekulovou hmotností. Oficiální název RNA polymerázy je DNA-řízená RNA polymeráza. Během transkripce otevírá RNA polymeráza dvouvláknovou DNA, takže jedno vlákno DNA může být použito jako templát pro proces syntézy molekuly mRNA. Generování RNA (mRNA, rRNA a tRNA) molekuly jsou velmi důležitým krokem v syntéze proteinů (translaci). Faktory transkripce a komplexy zprostředkované transkripcí vedou enzym RNA polymerázy k zahájení transkripce v živé buňce. RNA polymeráza se váže na promotorovou oblast genu (DNA) a zahajuje transkripci katalyzovanou RNA polymerázou. Prokaryotická a eukaryotická transkripce se liší hlavně kvůli rozdílu v RNA polymerázovém enzymu. klíčový rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou RNA polymerázou je to prokaryotická transkripce je prováděna jediným typem RNA polymerázy s více podjednotkami. Naopak, eukaryotická transkripce je katalyzována třemi různými typy RNA polymeráz označovaných jako RNA polymeráza I(transkripce rRNA), RNA polymerázy II (transkripce mRNA) a RNA polymerázyIII (přepsat tRNA).
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to prokaryotická RNA polymeráza
3. Co je eukaryotická RNA polymeráza
4. Podobnosti mezi prokaryotickou a eukaryotickou RNA polymerázou
5. Porovnání bok po boku - prokaryotické vs. eukaryotické RNA polymerázy v tabulkové formě
6. Shrnutí
Prokaryontní RNA polymeráza je těžký enzym s více podjednotkami. RNA polymeráza z E-coli je rozsáhle studován. Jedná se o komplexní enzym, který má molekulovou hmotnost 450 KDa. Holoenzym se skládá ze dvou hlavních složek. Jsou to základní enzymové a transkripční faktory. Složka jádrového enzymu má pět podjednotek, jako jsou P ', P, al, aII a co. Transkripční faktory jsou sigma faktor (iniciace), nusA (elongace).
Z těchto faktorů má β 'funkci vazby DNA. A β faktor má katalytické místo, které provádí RNA polymeraci. Funkce faktorů α a ω dosud nebyly objeveny. Někteří říkají, že alfa faktor (a) je zodpovědný za iniciaci řetězce a interakci s regulačními proteiny. Hlavní funkcí sigma faktoru je rozpoznávání promotoru. Jakmile je promotor v DNA rozpoznán sigma faktorem, koenzymová složka RNA polymerázy se váže s promotorovou oblastí a iniciuje RNA polymerizaci. Jakmile transkripce začne, sigma faktor se uvolní z DNA. Prodloužení molekuly RNA se provádí podjednotkou p. Při ukončení řetězce „rho faktor“ uvolní již přepsanou molekulu RNA.
Obrázek 01: Prokaryotická RNA polymeráza
Transkripce končí na místech určených šablonou DNA. Faktor nusA se podílí na funkci prodloužení a ukončení řetězce. Antibiotikum rifampicin se může vázat s beta podjednotkou bakteriální RNA polymerázy. Tím brání enzymu v iniciaci bakteriální polymerace RNA. Další antibiotikum známé jako streptolydigin inhibuje elongační proces bakteriální RNA polymerace. Prokaryontní mRNA je polycistronická, což znamená, že obsahuje kodony více než jednoho cistronu (více než jeden gen).
Eukaryotické RNA polymerázy jsou tři různé typy. Přepisují různé třídy genů. A fungují také za různých podmínek. Iniciační a ukončovací faktory (sigma a rho faktory) jsou zcela odlišné od protějšků prokaryotické RNA polymerázy. Tři různé RNA polymerázy jsou pojmenovány jako RNA polymeráza I (přepisuje rRNA), RNA polymeráza II (přepisuje mRNA) a RNA polymeráza III (přepisuje tRNA). RNA polymeráza I se nachází v jádru a enzym vyžaduje Mg2+ za svou činnost. RNA polymeráza II je v nukleoplasmě a potřebuje ATP pro svou aktivitu. RNA polymeráza III je také lokalizována v nukleoplazmě.
Promotory těchto RNA polymeráz jsou různé. RNA polymeráza I rozpoznává promotory v upstream mezi -45 až +25 regiony v DNA. RNA polymeráza II rozpoznává promotory v upstream mezi -25 až -100 regiony v DNA, jako je (TATA box, CAAT box a GC box). RNA polymeráza III rozpoznává downstream interní promotory.
Obrázek 02: Eukaryotická RNA polymeráza
Eukaryotické RNA polymerázy jsou velký komplex, který je tvořen proteiny s více podjednotkami 500 kDa nebo více. Mají různé transkripční faktory pro proces iniciace a prodloužení, jako jsou TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. RNA polymerizace končí RNA polymerázou I po rozpoznání Sal boxu. K ukončení RNA polymerizace RNA polymerázou II dochází po rozpoznání downstream signálů známých jako polyA ocas. A RNA polymeráza III rozpoznává deoxyadenylátové zbytky na templátu a ukončuje transkripci. Eukaryotická mRNA je vždy monocistronická.
Prokaryotické vs. eukaryotické RNA polymerázy | |
Prokaryontní RNA polymeráza je jediný enzym typu více podjednotek, který je zodpovědný za prokaryotickou transkripci. | Eukaryotické RNA polymerázy jsou různé typy enzymů, které provádějí eukaryotickou transkripci. |
Molekulární váha | |
Molekulární hmotnost prokaryotické RNA polymerázy je přibližně 400 KDa. | Molekulová hmotnost Eukaryotických RNA polymeráz je více než 500 kD. |
Faktory transkripce | |
Prokaryontní RNA polymeráza má transkripční faktory, jako je sigma faktor a nusA. | Eukaryotické RNA polymerázy mají různé transkripční faktory pro iniciaci a prodloužení, jako například; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
Faktor ukončení | |
Prokaryontní RNA polymeráza má „rho faktor“ pro ukončení. | Eukaryotické RNA polymerázy mají různé terminační sekvence jako salbox, poly A ocas, deoxyadenylátové zbytky. |
Organizátoři | |
Prokaryotická RNA polymeráza rozpoznává promotor v oblasti -10 až -35 v DNA známé jako TATA box. | Eukaryotické RNA polymerázy rozpoznávají různé promotory1. |
Povaha mRNA | |
Prokaryotická RNA polymeráza produkuje polycistronickou mRNA. | Eukaryotická RNA polymeráza II produkuje monocistronickou mRNA. |
1 RNA polymeráza I rozpoznává promotory v upstream mezi -45 až +25 regiony v DNA. RNA polymeráza II rozpoznává promotory v upstream mezi -25 až -100 regiony v DNA, jako je (TATA box, CAAT box a GC box). RNA polymeráza III rozpoznává navazující interní promotory.
RNA polymeráza je enzym zodpovědný za RNA polymeraci známý jako transkripce v živé buňce. RNA polymeráza je také pojmenována jako DNA-směrovaná RNA polymeráza, protože používá DNA jako templát. V transkripci RNA polymeráza normálně otevírá dvouvláknovou DNA, takže jedno vlákno DNA může být použito jako templát pro proces syntézy molekuly RNA. RNA polymeráza může vést ke vzniku mRNA, rRNA a tRNA. Faktory transkripce a komplex zprostředkovaný transkripcí řídí RNA polymerázu v procesu transkripce. Přepis má tři kroky; iniciace, prodloužení a ukončení. To lze zdůraznit jako rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou RNA polymerázou.
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi prokaryotickou a eukaryotickou RNA polymerázou
1.Nature News, Nature Publishing Group. K dispozici zde
2. „RNA polymeráza.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. prosince 2017. K dispozici zde
1.'RNAP TEC small'By Abbondanzieri, (Public Domain), prostřednictvím Commons Wikimedia
2.'Label RNA pol II 'od JWSchmidt, (Public Domain), prostřednictvím Commons Wikimedia