Nøkkelforskjell – prokaryotisk vs eukaryot RNA-polymerase
RNA-polymerase er enzymet som er ansvarlig for prosessen med transkripsjon som finner sted i alle levende organismer. RNA-polymerase er et enzym med høy molekylvekt. Det offisielle navnet på RNA-polymerase er den DNA-rettede RNA-polymerasen. Under transkripsjonen åpner RNA-polymerase det dobbelttrådete DNA-et slik at én DNA-streng kan brukes som mal for prosessen med å syntetisere et mRNA-molekyl. Generering av RNA (mRNA, rRNA og tRNA) molekyler er et ekstremt viktig trinn i proteinsyntesen (oversettelse). Transkripsjonsfaktorer og transkripsjonsmedierte komplekser styrer RNA-polymerase-enzymet for å starte transkripsjonen i en levende celle. RNA-polymerase fester seg til promotorregionen til genet (DNA) og starter den RNA-polymerase-katalyserte transkripsjonen. Prokaryot og eukaryotisk transkripsjon skiller seg hovedsakelig på grunn av forskjellen i RNA-polymeraseenzym. Hovedforskjellen mellom prokaryot og eukaryotisk RNA-polymerase er at den prokaryote transkripsjonen utføres av en enkelt multi-underenhetstype RNA-polymerase. Tvert imot er den eukaryote transkripsjonen katalysert av tre forskjellige typer RNA-polymeraser k alt RNA-polymerase I (transkribere rRNA), RNA-polymerase II (transkribere mRNA) og RNA-polymerase III (transkribere tRNA).
Hva er prokaryot RNA-polymerase?
Den prokaryote RNA-polymerasen er et tungt enzym med flere underenheter. RNA-polymerasen til E coli er omfattende studert. Dette er et komplekst enzym som har en molekylvekt på 450 KDa. Holoenzymet består av to hovedkomponenter. De er kjerneenzym og transkripsjonsfaktorer. Kjerneenzymkomponenten har fem underenheter som β', β, αI, αII og ω. Transkripsjonsfaktorene er sigmafaktor (initiering), nusA (elongation).
Ut av disse faktorene har β´ funksjonen av DNA-binding. Og β-faktor har det katalytiske stedet som utfører RNA-polymeriseringen. Funksjonene til faktorene α og ω er ikke oppdaget ennå. Noen sier at alfafaktoren (α) er ansvarlig for kjedeinitiering og interaksjon med regulatoriske proteiner. Hovedfunksjonen til sigma-faktoren er promotergjenkjenning. Når promoteren i DNA er gjenkjent av sigma-faktor, binder koenzymkomponenten til RNA-polymerasen seg til promoterregionen og starter RNA-polymerisasjonen. Når transkripsjonen begynner, frigjøres sigmafaktoren fra DNA. Forlengelsen av RNA-molekylet gjøres av β-underenheten. I kjedeavslutningen frigjør "rho-faktoren" det allerede transkriberte RNA-molekylet.
Figur 01: Den prokaryote RNA-polymerase
Transkripsjonen avsluttes på stedene spesifisert av DNA-malen. Faktoren nusA er involvert i funksjonen til forlengelse så vel som kjedeterminering. Antibiotikumet rifampicin kan binde seg til beta-underenheten til den bakterielle RNA-polymerasen. Derved hindrer det enzymet i å starte bakteriell RNA-polymerisering. Et annet antibiotikum kjent som streptolydigin hemmer forlengelsesprosessen ved bakteriell RNA-polymerisering. Prokaryotens mRNA er polycistronisk, noe som betyr at det inneholder kodoner av mer enn ett cistron (mer enn ett gen).
Hva er eukaryotisk RNA-polymerase?
De eukaryote RNA-polymerasene er tre forskjellige typer. De transkriberer forskjellige klasser av gener. Og fungerer også under forskjellige forhold. De initierende og avsluttende faktorene (sigma- og rho-faktorer) er helt forskjellige fra prokaryote RNA-polymerase-motstykker. De tre forskjellige RNA-polymerasene er navngitt som, RNA-polymerase I (transkriberer rRNA), RNA-polymerase II (transkriberer mRNA) og RNA-polymerase III (transkriberer tRNA). RNA-polymerase I er lokalisert i nukleolus og enzymet krever Mg2+ for sin aktivitet. RNA-polymerase II er i nukleoplasmaet og trenger ATP for sin aktivitet. RNA-polymerase III er også lokalisert i nukleoplasmaet.
Promotorene for disse RNA-polymerasene er forskjellige. RNA-polymerase I gjenkjenner promotorene i oppstrøms mellom -45 og +25 regioner i DNA. RNA-polymerase II gjenkjenner promotorene i oppstrøms mellom -25 til -100 regioner i DNA som (TATA-boks, CAAT-boks og GC-boks). RNA-polymerase III gjenkjenner nedstrøms interne promotere.
Figur 02: Eukaryot RNA-polymerase
De eukaryote RNA-polymerasene er et stort kompleks som består av proteiner med flere underenheter på 500 kDa eller mer. De har forskjellige transkripsjonsfaktorer for initieringsprosess og forlengelsesprosess som TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. RNA-polymerisering avsluttes av RNA-polymerase I etter å ha gjenkjent Sal-boksen. Avslutning av RNA-polymerisering av RNA-polymerase II skjer etter å ha gjenkjent nedstrømssignaler kjent som polyA-hale. Og RNA-polymerase III gjenkjenner deoksyadenylatrester på malen og avslutter transkripsjonen. Eukaryot mRNA er alltid monocistronisk.
Hva er likhetene mellom prokaryot og eukaryot RNA-polymerase?
- Begge er involvert i RNA-syntetisering.
- Begge bruker DNA som mal.
- Begge er store proteiner.
- Begge har sigma-faktor som initierer transkripsjon.
- Begge har transkripsjonsfaktorer som regulerer trinnene (initiering og forlengelse) av RNA-polymerisering.
Hva er forskjellen mellom prokaryot og eukaryot RNA-polymerase?
Prokaryot vs eukaryot RNA-polymerase |
|
| Den prokaryote RNA-polymerasen er et enkelt enzym av typen multisubenheter som er ansvarlig for prokaryot transkripsjon. | De eukaryote RNA-polymerasene er forskjellige typer enzymer som utfører den eukaryote transkripsjonen. |
| Molekylvekt | |
| Den prokaryote RNA-polymerasemolekylvekten er omtrent 400 KDa. | Molekylvekten for den eukaryote RNA-polymerasen er mer enn 500 kD. |
| Transkripsjonsfaktorer | |
| Den prokaryote RNA-polymerasen har transkripsjonsfaktorer som sigma-faktor og nusA. | De eukaryote RNA-polymerasene har forskjellige transkripsjonsfaktorer for initiering og forlengelse som; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
| Termination Factor | |
| Den prokaryote RNA-polymerasen har "rho-faktor" for terminering. | De eukaryote RNA-polymerasene har forskjellige termineringssekvenser som salbox, poly A-hale, deoksyadenylatrester. |
| promotører | |
| Den prokaryote RNA-polymerasen gjenkjenner promoter i -10 til -35-regionen i DNA kjent som TATA-boks. | De eukaryote RNA-polymerasene gjenkjenner forskjellige promotere1. |
| Nature of mRNA | |
| Den prokaryote RNA-polymerasen produserer polycistronisk mRNA. | Eukaryot RNA-polymerase II produserer monocistronisk mRNA. |
1 RNA-polymerase I gjenkjenner promotorene i oppstrøms mellom -45 og +25 regioner i DNA. RNA-polymerase II gjenkjenner promotorene i oppstrøms mellom -25 til -100 regioner i DNA som (TATA-boks, CAAT-boks og GC-boks). RNA-polymerase III gjenkjenner nedstrøms interne promotere.
Sammendrag – Prokaryotisk vs eukaryotisk RNA-polymerase
RNA-polymerase er enzymet ansvarlig for RNA-polymerisering kjent som transkripsjon i den levende cellen. RNA-polymerasen er også navngitt som DNA-rettet RNA-polymerase ettersom den bruker DNA som mal. Ved transkripsjon åpner RNA-polymerase norm alt dobbelttrådet DNA slik at en DNA-streng kan brukes som mal for prosessen med å syntetisere RNA-molekylet. RNA-polymerase kan gi opphav til mRNA, rRNA og tRNA. Transkripsjonsfaktorer og transkripsjonsmediert kompleks styrer RNA-polymerasen i transkripsjonsprosessen. Transkripsjonen har tre trinn; initiering, forlengelse og avslutning. Dette kan fremheves som forskjellen mellom prokaryot og eukaryotisk RNA-polymerase.
Last ned PDF-versjonen av Prokaryotic vs Eukaryotic RNA Polymerase
Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til offline-formål i henhold til sitat. Last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom prokaryot og eukaryotisk RNA-polymerase
