Різниця між прокаріотичною та еукаріотичною РНК-полімеразою

Ключова різниця - РНК-полімераза Прокаріот проти Еукаріотичної
 

РНК-полімераза - це фермент, який відповідає за процес транскрипції, який відбувається у всіх живих організмах. РНК-полімераза - це високомолекулярний фермент. Офіційною назвою РНК-полімерази є ДНК-спрямована РНК-полімераза. Під час транскрипції РНК-полімераза відкриває дволанцюжкову ДНК, так що одна ланцюг ДНК може бути використана як шаблон для процесу синтезу молекули мРНК. Генерування РНК (мРНК, рРНК та тРНК) молекули - надзвичайно важливий крок у синтезі білка (переклад). Фактори транскрипції та комплекси, опосередковані транскрипцією, спрямовують фермент РНК-полімерази для ініціювання транскрипції у живій клітині. РНК-полімераза приєднується до промоторної області гена (ДНК) і запускає каталізацію РНК-полімерази, катализируемую. Прокаріотична та еукаріотична транскрипція відрізняється головним чином через різницю ферменту РНК полімерази. The ключова різниця між прокаріотичною та еукаріотичною РНК-полімеразою це те, що прокаріотична транскрипція виконується однією мульти-субодиницею типу РНК-полімерази. Навпаки, еукаріотична транскрипція каталізується трьома різними типами РНК-полімераз, названих РНК-полімеразою I(транскрибувати рРНК), РНК-полімеразу II (транскрибувати мРНК) та РНК-полімеразуIII (транскрибувати тРНК).

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке прокаріотична РНК-полімераза
3. Що таке еукаріотична РНК-полімераза
4. Подібність між прокаріотичною та еукаріотичною РНК-полімеразою
5. Поплечне порівняння - РНК-полімераза прокаріотів та еукаріотиків у табличній формі
6. Підсумок

Що таке прокаріотична РНК-полімераза?

Прокаріотична РНК-полімераза - це важкий фермент мультисуб'єднання. РНК-полімераза Е coli широко вивчається. Це складний фермент, який має молекулярну масу 450 кДа. Холоензим складається з двох основних компонентів. Вони є основними факторами ферменту та транскрипції. Основний компонент ферменту має п'ять субодиниць, таких як β ', β, αI, αII і ω. Коефіцієнтами транскрипції є сигма-фактор (ініціація), nusA (подовження).

З цих факторів β 'має функцію зв'язування ДНК. А β-фактор має каталітичний сайт, який здійснює полімеризацію РНК. Функції факторів α і ω ще не виявлені. Деякі кажуть, що альфа-фактор (α) відповідає за ініціювання ланцюга та взаємодію з регуляторними білками. Основна функція сигма-фактора - розпізнавання промотору. Як тільки промотор у ДНК розпізнається за сигма-фактором, коферментний компонент полімерази РНК зв'язується з промоторною областю та ініціює полімеризацію РНК. Після початку транскрипції сигма-фактор звільняється від ДНК. Подовження молекули РНК здійснюється за допомогою β-субодиниці. При припиненні ланцюга "rho-фактор" вивільняє вже переписану молекулу РНК.

Фігура 01: Прокаріотична РНК-полімераза

Транскрипція закінчується на ділянках, визначених шаблоном ДНК. Коефіцієнт nusA бере участь у функції подовження, а також у розриві ланцюга. Антибіотик рифампіцин може зв'язуватися з бета-субодиницею бактеріальної РНК-полімерази. Тим самим він заважає ферменту ініціювати бактеріальну полімеризацію РНК. Інший антибіотик, відомий як стрептолідигін, гальмує процес подовження бактеріальної полімеризації РНК. МРНК прокаріотів полікістронна, тобто містить кодони більш ніж одного цистрона (більше одного гена).

Що таке еукаріотична РНК-полімераза?

Еукаріотичні РНК-полімери мають три різні типи. Вони транскрибують різні класи генів. А також функціонувати в різних умовах. Ініціюючі та закінчуючі фактори (сигма та rho-фактори) абсолютно відрізняються від аналогів прокаріотичної РНК-полімерази. Три різних РНК-полімерази названі як, РНК-полімераза I (транскрибує рРНК), РНК-полімераза II (транскрибує мРНК) і РНК-полімераза III (транскрибує тРНК). РНК-полімераза I знаходиться в ядерці і фермент потребує Mg²⁺ за його діяльність. РНК-полімераза II знаходиться в нуклеоплазмі і потребує АТФ для своєї активності. РНК-полімераза III також знаходиться в нуклеоплазмі.

Промотори для цих РНК-полімераз різні. РНК-полімераза Я розпізнає промотори у висхідній течії між -45 та +25 областями ДНК. РНК-полімераза II розпізнає промотори у вище за течією між -25 до -100 областями ДНК, такими як (TATA box, CAAT box та GC box). РНК-полімераза III розпізнає нижчі внутрішні промотори.

Фігура 02: Еукаріотична РНК-полімераза

Еукаріотичні РНК-полімери - це великий комплекс, який складається з мульти-субодиниць білків 500 кДа і більше. Вони мають різні фактори транскрипції для процесу ініціації та процесу подовження, такі як TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. Полімеризація РНК закінчується РНК-полімеразою I після розпізнавання Sal-box. Припинення полімеризації РНК за допомогою РНК-полімерази II відбувається після розпізнавання сигналів вниз за течією, відомих як хвіст polyA. І РНК-полімераза III розпізнає залишки дезоксиаденілату на шаблоні та припиняє транскрипцію. Еукаріотична мРНК завжди моноцистронна.

Які подібності між прокаріотичною та еукаріотичною РНК-полімеразою?

• Обидва беруть участь у синтезі РНК.
• Обидва використовують ДНК як шаблон.
• Обидва - це великі білки.
• Обидва мають сигма-фактор, який ініціює транскрипцію.
• Обидва мають фактори транскрипції, які регулюють етапи (ініціація та подовження) полімеризації РНК.

У чому різниця між прокаріотичною та еукаріотичною РНК-полімеразою?

Прокаріотична проти Еукаріотична РНК-полімераза
Прокаріотична РНК-полімераза - це єдиний фермент мульти-субодиниць, який відповідає за прокаріотичну транскрипцію.	Еукаріотична РНК-полімераза - це різні типи ферментів, які здійснюють еукаріотичну транскрипцію.
Молекулярна маса
Молекулярна маса прокаріотичної РНК-полімерази становить приблизно 400 КДа.	Молекулярна маса полімераз еукаріотичної РНК становить понад 500 кД.
Фактори транскрипції
Прокаріотична РНК-полімераза має фактори транскрипції, такі як сигма-фактор і nusA.	Еукаріотичні РНК-полімерази мають різні фактори транскрипції для ініціації та подовження, такі як; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ
Коефіцієнт припинення
Прокаріотична РНК-полімераза має “rho-фактор” для припинення.	Еукаріотичні РНК-полімерази мають різні термінальні послідовності, такі як залишків, залишок полі A, дезоксиаденілатні залишки.
Промоутери
Прокаріотична РНК-полімераза розпізнає промотор в області від -10 до -35 в ДНК, відомій як TATA box.	Еукаріотичні РНК-полімери розпізнають різні промотори1.
Характер мРНК
Прокаріотична РНК-полімераза продукує полікістронну мРНК.	Еукаріотична РНК-полімераза II продукує моноцистронну мРНК.

¹ РНК-полімераза I розпізнає промотори у висхідній течії між -45 та +25 областями ДНК. РНК-полімераза II розпізнає промотори у вище за течією між -25 до -100 областями ДНК, такими як (поле TATA, коробка CAAT та коробка GC). РНК-полімераза III розпізнає нижчі внутрішні промотори.

Підсумок - Прокаріотична проти Еукаріотична РНК-полімераза 

РНК-полімераза - це фермент, відповідальний за полімеризацію РНК, відомий як транскрипція в живій клітині. РНК-полімераза також називається ДНК-направленою РНК-полімеразою, оскільки вона використовує ДНК як шаблон. При транскрипції РНК-полімераза зазвичай відкриває дволанцюжкову ДНК, так що одна ланцюг ДНК може бути використана як шаблон для процесу синтезу молекули РНК. РНК-полімераза може породжувати мРНК, рРНК та тРНК. Фактори транскрипції та комплекс, опосередкований транскрипцією, спрямовують РНК-полімеразу в процесі транскрипції. Транскрипція має три етапи; ініціація, подовження та припинення. Це можна виділити як різницю між прокаріотичною та еукаріотичною РНК-полімеразою.

Завантажте PDF-версію полімерази РНК Prokaryotic vs Eukaryotic RNA

Ви можете завантажити PDF-версію цієї статті та використовувати її в офлайн-цілях відповідно до примітки. Завантажте PDF-версію тут Різниця між прокаріотичною та еукаріотичною РНК-полімеразою

Довідка:

1.Nature News, видавнича група Nature. Доступний тут 
2. "РНК-полімераза". Вікіпедія, Фонд Вікімедіа, 11 грудня 2017. Доступно тут

 Надано зображення:

1.'RNAP TEC small'By Abbondanzieri, (Public Domain) через Wikimedia Commons 
2. 'Label RNA pol II' від JWSchmidt, (Public Domain) через Wikimedia Commons