nyckelskillnad – prokaryotisk vs eukaryot RNA-polymeras
RNA-polymeras är det enzym som är ansvarigt för transkriptionsprocessen som äger rum i alla levande organismer. RNA-polymeras är ett enzym med hög molekylvikt. Det officiella namnet på RNA-polymeras är det DNA-riktade RNA-polymeraset. Under transkriptionen öppnar RNA-polymeras det dubbelsträngade DNA:t så att en DNA-sträng kan användas som mall för processen att syntetisera en mRNA-molekyl. Att generera RNA (mRNA, rRNA och tRNA) molekyler är ett extremt viktigt steg i proteinsyntesen (translationen). Transkriptionsfaktorer och transkriptionsmedierade komplex styr RNA-polymerasenzymet för att initiera transkriptionen i en levande cell. RNA-polymeras fäster till promotorregionen av genen (DNA) och startar den RNA-polymeraskatalyserade transkriptionen. Prokaryotisk och eukaryotisk transkription skiljer sig främst på grund av skillnaden i RNA-polymerasenzym. Den viktigaste skillnaden mellan prokaryot och eukaryotiskt RNA-polymeras är att den prokaryota transkriptionen utförs av en enda multisubenhetstyp av RNA-polymeras. Tvärtom katalyseras den eukaryota transkriptionen av tre olika typer av RNA-polymeraser benämnda RNA-polymeras I (transkribera rRNA), RNA-polymeras II (transkribera mRNA) och RNA-polymeras III (transkribera tRNA).
Vad är prokaryot RNA-polymeras?
Det prokaryota RNA-polymeraset är ett tungt enzym med flera subenheter. RNA-polymeraset från E coli studeras omfattande. Detta är ett komplext enzym som har en molekylvikt på 450 KDa. Holoenzymet består av två huvudkomponenter. De är kärnenzym och transkriptionsfaktorer. Kärnenzymkomponenten har fem subenheter såsom β', β, αI, αII och ω. Transkriptionsfaktorerna är sigmafaktor (initiering), nusA (förlängning).
Av dessa faktorer har β´ funktionen av DNA-bindning. Och β-faktor har det katalytiska stället som utför RNA-polymerisationen. Funktionerna för faktorerna α och ω är inte upptäckta ännu. Vissa säger att alfafaktorn (α) är ansvarig för kedjeinitiering och interaktion med regulatoriska proteiner. Sigmafaktorns huvudfunktion är promotorigenkänning. När väl promotorn i DNA känns igen av sigmafaktor binder koenzymkomponenten i RNA-polymeraset till promotorregionen och initierar RNA-polymerisationen. När transkriptionen väl börjar frisätts sigmafaktorn från DNA:t. Förlängningen av RNA-molekylen görs av β-subenhet. I kedjeavslutningen frisätter "rho-faktorn" den redan transkriberade RNA-molekylen.
Figur 01: Det prokaryotiska RNA-polymeraset
Transkriptionen avslutas på de platser som specificeras av DNA-mallen. Faktorn nusA är involverad i funktionen av förlängning såväl som kedjeavslutning. Antibiotikumet rifampicin kan binda till betasubenheten av det bakteriella RNA-polymeraset. Därigenom hindrar det enzymet från att initiera bakteriell RNA-polymerisation. Ett annat antibiotikum känt som streptolydigin hämmar förlängningsprocessen av bakteriell RNA-polymerisation. Prokaryot-mRNA:t är polycistroniskt, vilket betyder att det innehåller kodoner av mer än en cistron (mer än en gen).
Vad är eukaryot RNA-polymeras?
De eukaryota RNA-polymeraserna är tre olika typer. De transkriberar olika klasser av gener. Och även fungera under olika förhållanden. De initierande och avslutande faktorerna (sigma- och rho-faktorer) skiljer sig helt från prokaryota RNA-polymerasmotsvarigheter. De tre olika RNA-polymeraserna heter RNA-polymeras I (transkriberar rRNA), RNA-polymeras II (transkriberar mRNA) och RNA-polymeras III (transkriberar tRNA). RNA-polymeras I är lokaliserat i kärnan och enzymet kräver Mg2+ för sin aktivitet. RNA-polymeras II finns i nukleoplasman och behöver ATP för sin aktivitet. RNA-polymeras III finns också i nukleoplasman.
Promotorerna för dessa RNA-polymeraser är olika. RNA-polymeras I känner igen promotorerna i uppströms mellan -45 och +25 regioner i DNA. RNA-polymeras II känner igen promotorerna i uppströms mellan -25 till -100 regioner i DNA såsom (TATA-box, CAAT-box och GC-box). RNA-polymeras III känner igen de nedströms interna promotorerna.
Figur 02: Eukaryot RNA-polymeras
De eukaryota RNA-polymeraserna är stora komplex som består av proteiner med flera subenheter på 500 kDa eller mer. De har olika transkriptionsfaktorer för initieringsprocess och förlängningsprocess som TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. RNA-polymerisation avslutas av RNA-polymeras I efter att ha känt igen Sal-boxen. RNA-polymerisationsavslutning av RNA-polymeras II sker efter att ha identifierat nedströmssignaler kända som polyA-svans. Och RNA-polymeras III känner igen deoxiadenylatrester på mallen och avslutar transkriptionen. Eukaryot mRNA är alltid monocistroniskt.
Vilka är likheterna mellan prokaryot och eukaryotiskt RNA-polymeras?
- Båda är involverade i RNA-syntetisering.
- Båda använder DNA som mall.
- Båda är stora proteiner.
- Båda har sigmafaktor som initierar transkription.
- Båda har transkriptionsfaktorer som reglerar stegen (initiering och förlängning) av RNA-polymerisation.
Vad är skillnaden mellan prokaryot och eukaryot RNA-polymeras?
Prokaryotisk vs eukaryot RNA-polymeras |
|
| Det prokaryota RNA-polymeraset är ett enzym av en enkel multisubenhetstyp som är ansvarigt för prokaryotisk transkription. | De eukaryota RNA-polymeraserna är olika typer av enzymer som utför den eukaryota transkriptionen. |
| Molekylvikt | |
| Molekylvikten för det prokaryota RNA-polymeraset är cirka 400 KDa. | De eukaryota RNA-polymerasernas molekylvikt är mer än 500 kD. |
| Transkriptionsfaktorer | |
| Det prokaryota RNA-polymeraset har transkriptionsfaktorer som sigmafaktor och nusA. | De eukaryota RNA-polymeraserna har olika transkriptionsfaktorer för initiering och förlängning såsom; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
| Termination Factor | |
| Det prokaryota RNA-polymeraset har "rho-faktor" för terminering. | De eukaryota RNA-polymeraserna har olika termineringssekvenser som salbox, poly A-svans, deoxiadenylatrester. |
| Promoters | |
| Det prokaryota RNA-polymeraset känner igen promotor i -10 till -35-regionen i DNA som kallas TATA-box. | De eukaryota RNA-polymeraserna känner igen olika promotorer1. |
| Nature of mRNA | |
| Det prokaryota RNA-polymeraset producerar polycistroniskt mRNA. | Eukaryot RNA-polymeras II producerar monocistroniskt mRNA. |
1 RNA-polymeras I känner igen promotorerna i uppströms mellan -45 till +25 regioner i DNA. RNA-polymeras II känner igen promotorerna i uppströms mellan -25 till -100 regioner i DNA såsom (TATA-box, CAAT-box och GC-box). RNA-polymeras III känner igen de nedströms interna promotorerna.
Sammanfattning – Prokaryotisk vs eukaryot RNA-polymeras
RNA-polymeras är det enzym som är ansvarigt för RNA-polymerisation, känt som transkription i den levande cellen. RNA-polymeraset kallas också för DNA-riktat RNA-polymeras eftersom det använder DNA som mall. Vid transkription öppnar RNA-polymeras norm alt det dubbelsträngade DNA:t så att en DNA-sträng kan användas som mall för processen att syntetisera RNA-molekyler. RNA-polymeras kan ge upphov till mRNA, rRNA och tRNA. Transkriptionsfaktorer och transkriptionsmedierat komplex styr RNA-polymeraset i transkriptionsprocessen. Transkriptionen har tre steg; initiering, förlängning och avslutning. Detta kan framhållas som skillnaden mellan prokaryot och eukaryot RNA-polymeras.
Ladda ned PDF-versionen av Prokaryotic vs Eukaryotic RNA Polymerase
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan prokaryotisk och eukaryotisk RNA-polymeras
