Forskel mellem prokaryotisk og eukaryotisk RNA-polymerase

Nøgleforskel - Prokaryotisk vs eukaryotisk RNA-polymerase

RNA-polymerase er det enzym, der er ansvarlig for processen med transkription, der finder sted i alle levende organismer. RNA-polymerase er et enzym med høj molekylvægt. Det officielle navn på RNA-polymerase er DNA-rettet RNA-polymerase. Under transkriptionen åbner RNA-polymerase det dobbeltstrengede DNA, så en DNA-streng kan bruges som en skabelon til processen til syntese af et mRNA-molekyle. Generering af RNA (mRNA, rRNA og tRNA) molekyler er et ekstremt vigtigt trin i proteinsyntesen (translation). Transkriptionsfaktorer og transkriptionsmedierede komplekser leder RNA-polymerase-enzymet til at initere transkriptionen i en levende celle. RNA-polymerase bindes til promotorregionen af genet (DNA) og starter den RNA-polymerasekatalyserede transkription. Prokaryotisk og eukaryot transkription adskiller sig hovedsageligt på grund af forskellen i RNA-polymeraseenzym. Det vigtigste forskel mellem Prokaryotic og Eukaryotic RNA Polymerase er det den prokaryotiske transkription udføres af en enkelt RNA-polymerase af flere underenheder. Tværtimod katalyseres den eukaryotiske transkription af tre forskellige typer RNA-polymeraser benævnt RNA-polymerase I(transkriber rRNA), RNA-polymerase II (transkriber mRNA) og RNA-polymeraseIII (transkriber tRNA).

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Prokaryotic RNA Polymerase
3. Hvad er eukaryotisk RNA-polymerase
4. Ligheder mellem prokaryot og eukaryot RNA-polymerase
5. Sammenligning side ved side - Prokaryot vs eukaryot RNA-polymerase i tabelform
6. Resume

Hvad er Prokaryotic RNA Polymerase?

Den prokaryotiske RNA-polymerase er et multisubunit tungt enzym. RNA-polymerasen af E coli studeres meget. Dette er et komplekst enzym, der har en molekylvægt på 450 KDa. Holoenzymet består af to hovedkomponenter. Det er kerneenzym- og transkriptionsfaktorer. Kerneenzymkomponenten har fem underenheder, såsom ß ', β, al, αII og ω. Transkriptionsfaktorerne er sigmafaktor (initiering), nusA (forlængelse).

Ud af disse faktorer har β 'funktionen af DNA-binding. Og ß-faktor har det katalytiske sted, der udfører RNA-polymerisationen. Funktionerne af faktorer a og ω er ikke opdaget endnu. Nogle siger, at alfafaktoren (α) er ansvarlig for kædeinitiering og interaktion med regulatoriske proteiner. Sigma-faktorens vigtigste funktion er promotorgenkendelse. Når først promotoren i DNA er genkendt af sigma-faktor, binder co-enzymkomponenten af RNA-polymerasen med promotorregionen og initierer RNA-polymerisationen. Når transkription begynder, frigøres sigma-faktoren fra DNA'et. Forlængelsen af RNA-molekyle udføres af ß-underenhed. Ved kædeafslutningen frigiver "rho-faktoren" det allerede transkriberede RNA-molekyle.

Figur 01: Den prokaryotiske RNA-polymerase

Transkriptionen afsluttes på de steder, der er specificeret af DNA-skabelonen. Faktor nusA er involveret i funktionen af forlængelse såvel som kædeafslutning. Det antibiotiske rifampicin kan binde til beta-underenheden af den bakterielle RNA-polymerase. Dermed forhindrer det enzymet i at indlede bakteriel RNA-polymerisation. Et andet antibiotikum kendt som streptolydigin hæmmer forlængelsesprocessen ved bakteriel RNA-polymerisation. Prokaryoter mRNA er polycistronisk, hvilket betyder, at det indeholder kodoner af mere end et cistron (mere end et gen).

Hvad er eukaryotisk RNA-polymerase?

De eukaryote RNA-polymeraser er tre forskellige typer. De transkriberer forskellige gener af klasser. Og fungerer også under forskellige forhold. De initierende og afsluttende faktorer (sigma- og rho-faktorer) er helt forskellige fra prokaryotiske RNA-polymerasekontrakter. De tre forskellige RNA-polymeraser benævnes RNA-polymerase I (transkriberer rRNA), RNA-polymerase II (transkriberer mRNA) og RNA-polymerase III (transkriberer tRNA). RNA-polymerase I er lokaliseret i nucleolus, og enzymet kræver Mg²⁺ for dens aktivitet. RNA-polymerase II er i nukleoplasmaet og har brug for ATP for dets aktivitet. RNA-polymerase III er også lokaliseret i nukleoplasmaet.

Promotorerne for disse RNA-polymeraser er forskellige. RNA-polymerase I genkender promoterne i opstrøms mellem -45 til +25 regioner i DNA. RNA-polymerase II genkender promotorerne i opstrøms mellem -25 til -100 regioner i DNA, såsom (TATA-boks, CAAT-boks og GC-boks). RNA-polymerase III genkender nedstrøms interne promotorer.

Figur 02: Eukaryotisk RNA-polymerase

De eukaryote RNA-polymeraser er stort kompleks, der består af proteiner med flere underenheder på 500 kDa eller mere. De har forskellige transkriptionsfaktorer til initieringsproces og forlængelsesproces som TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. RNA-polymerisation afsluttes med RNA-polymerase I efter genkendelse af Sal-boksen. RNA-polymerisationsafslutning med RNA-polymerase II sker efter genkendelse af nedstrøms-signaler kendt som polyA-hale. Og RNA-polymerase III genkender deoxyadenylatrester på skabelonen og afslutter transkriptionen. Eukaryotisk mRNA er altid monocistronisk.

Hvad er lighederne mellem prokaryotisk og eukaryotisk RNA-polymerase?

Begge er involveret i RNA-syntese.
Begge bruger DNA som skabelon.
Begge er store proteiner.
Begge har sigma-faktor, der initierer transkription.
Begge har transkriptionsfaktorer, der regulerer trinnene (initiering og forlængelse) af RNA-polymerisation.

Hvad er forskellen mellem prokaryotisk og eukaryotisk RNA-polymerase?

Prokaryotic vs Eukaryotic RNA Polymerase
Den prokaryotiske RNA-polymerase er et enkelt enzym af flere underenheder, der er ansvarlig for prokaryot transkription.	De eukaryote RNA-polymeraser er forskellige typer enzymer, der udfører den eukaryote transkription.
Molekylær vægt
Den prokaryotiske RNA-polymerasemolekylvægt er ca. 400 KDa.	Den eukaryote RNA-polymerase molekylvægt er mere end 500 kD.
Transkriptionsfaktorer
Den prokaryotiske RNA-polymerase har transkriptionsfaktorer, såsom sigma-faktor og nusA.	De eukaryote RNA-polymeraser har forskellige transkriptionsfaktorer til initiering og forlængelse, såsom; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ
Afslutningsfaktor
Den prokaryote RNA-polymerase har "rho-faktor" til terminering.	De eukaryote RNA-polymeraser har forskellige termineringssekvenser som salboks, poly A-hale, deoxyadenylatrester.
Initiativtagere
Den prokaryotiske RNA-polymerase genkender promotor i -10 til -35-regionen i DNA kendt som TATA-boks.	De eukaryote RNA-polymeraser genkender forskellige promotorer¹.
Arten af mRNA
Den prokaryotiske RNA-polymerase producerer polycistronisk mRNA.	Den eukaryote RNA-polymerase II producerer monocistronisk mRNA.

¹ RNA-polymerase I genkender promotorerne i opstrøms mellem -45 til +25 regioner i DNA. RNA-polymerase II genkender promotorerne i opstrøms mellem -25 til -100 regioner i DNA såsom (TATA-boks, CAAT-boks og GC-boks). RNA-polymerase III genkender downstream-interne promotorer.

Resumé - Prokaryotic vs Eukaryotic RNA Polymerase

RNA-polymerase er det enzym, der er ansvarligt for RNA-polymerisation kendt som transkription i den levende celle. RNA-polymerasen benævnes også som DNA-styret RNA-polymerase, da den bruger DNA som skabelon. Ved transkription åbner RNA-polymerase normalt det dobbeltstrengede DNA, så en DNA-streng kan bruges som en skabelon til processen til syntese af RNA-molekyle. RNA-polymerase kan give anledning til mRNA, rRNA og tRNA. Transkriptionsfaktorer og transkriptionsmedieret kompleks styrer RNA-polymerasen i transkriptionsprocessen. Transkriptionen har tre trin; initiering, forlængelse og afslutning. Dette kan fremhæves som forskellen mellem prokaryotisk og eukaryotisk RNA-polymerase.

Download PDF-versionen af Prokaryotic vs Eukaryotic RNA Polymerase

Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som pr. Citatnotat. Download PDF-version her Forskel mellem prokaryotisk og eukaryotisk RNA-polymerase

Reference:

1.Nature News, Nature Publishing Group. Tilgængelig her
2. "RNA-polymerase." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. december 2017. Tilgængelig her

Billede høflighed:

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

Videnskab & natur