RNA-polymeraasi 1:n, 2:n ja 3:n välinen ero

RNA-polymeraasi 1:n, 2:n ja 3:n pääasiallinen ero on se, että RNA-polymeraasi 1 (Pol 1) transkriboi rRNA-geenejä ja RNA-polymeraasi 2 (Pol 2) transkriboi pääosin mRNA-geenejä, kun taas RNA-polymeraasi 3 (Pol 3) transkriboi pääosin tRNAgeenejä.

RNA-polymeraasi on entsyymi, joka osallistuu geenien transkriptioon RNA-molekyyleiksi proteiinisynteesin ensimmäisessä vaiheessa. Samaan aikaan eukaryooteilla on kolmenlaisia RNA-polymeraaseja, jotka luokitellaan RNA-polymeraasi 1:ksi, 2:ksi ja 3:ksi sen perusteella, minkä tyyppistä RNA:ta ne polymerisoivat.

Keskeiset käsiteltävät alueet

1. Mikä on RNA-polymeraasi 1
– Määritelmä, alayksiköt, transkriptio
2. Mikä on RNA-polymeraasi 2
– Määritelmä, alayksiköt, transkriptio
3. Mikä on RNA-polymeraasi 3
– Määritelmä, alayksiköt, transkriptio
4. Mitä yhtäläisyyksiä RNA-polymeraasien 1, 2 ja 3 välillä on
– Yhteisten piirteiden hahmottelu
5. Mitä eroa on RNA-polymeraasi 1:n, 2:n ja 3:n välillä
– Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit

RNA-polymeraasi 1, RNA-polymeraasi 2, RNA-polymeraasi 3, alayksiköt, RNA:n tyypit

Mikä on RNA-polymeraasi 1

RNA-polymeraasi 1 (Pol 1) on eukaryoottisen RNA-polymeraasin tyyppi, joka on vastuussa 45S:n pre-rRNA:n synteesistä. 45S-rRNA:n kypsyminen tuottaa 28S-, 18S- ja 5,8S-rRNA:ta. 28S ja 5,8S ovat suuren alayksikön rRNA-komponentti, kun taas 18S muodostaa eukaryoottisen ribosomin pienen alayksikön. RNA-polymeraasi 1 vastaa 50 %:n osuudesta solun kokonais-RNA:n tuotannosta.

RNA-polymeraasi 1 on 590 kDa:n kokoinen entsyymi, jossa on 14 proteiinien alayksikköä. Niistä 10 alayksikköä osallistuu ytimen muodostamiseen: Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10, Rpb12, A190, A135, AC40, AC19 ja A12.2. Viisi alayksikköäRpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10 ja Rpb12 esiintyvät myös RNA-polymeraasi 2:ssa ja RNA-polymeraasi 3:ssa.

Mikä on RNA-polymeraasi 2

RNA-polymeraasi 2 (Pol 2) on RNA-polymeraasin päätyyppi, joka osallistuu transkriptioon eukaryooteissa. Se transkriboi pääasiassa proteiineja koodaavia geenejä mRNA:ksi. Sen lisäksi RNA-polymeraasi 2 transkriboi myös miRNA-, snRNA- ja snoRNA-geenejä.

Kuva 2: RNA-polymeraasi 2:n rooli

RNA-polymeraasi 2 on 550 kDa:n kokoinen entsyymi, jossa on 12 proteiinialayksikköä. RNA-polymeraasi II:n suurin alayksikkö koostuu C-terminaalisesta domeenista (CTD), jonka fosforylaatio on välttämätön transkription ja RNA:n prosessoinnin kannalta.

Mikä on RNA-polymeraasi 3

RNA-polymeraasi 3 on eukaryoottisen RNA-polymeraasin tyyppi, joka transkriboi pääasiassa tRNA-geenejä. Se transkriboi myös 5S rRNA-geenejä ja U6-spliceosomaalisia RNA-geenejä. RNA-polymeraasi 3:n transkriboimat geenit ovat housekeeping-geenejä, joiden toiminta on elävän solun kannalta välttämätöntä. Näin ollen RNA-polymeraasi 3:n ilmentymistä säädellään tiukasti solun kasvun aikana. TRNA-geenien ja 5S rRNA-geenien transkription käynnistävät erilliset transkriptiotekijät.

Kuva 3: tRNA:n rakenne

Yhtäläisyyksiä RNA-polymeraasi 1:n, 2:n ja 3:n välillä

• RNA-polymeraasit 1, 2 ja 3 edustavat kolmea erityyppiä, jotka muodostavat kolmea eri tyyppiä, jotka ovat eukaryoottisia RNA-polymeraaseja.
• Ne osallistuvat geenien transkriptioon erityyppiseksi RNA:ksi.
• Kaikki kolme RNA-polymeraasia koostuvat muista yhteisistä alayksiköistä kuin α:n kaltaisista alayksiköistä. Lisäksi kukin RNA-polymeraasi sisältää kolme-seitsemän ainutlaatuista pienempää alayksikköä.
• Neiden päätehtävänä on lisätä komplementaarisia RNA-nukleotideja DNA-juosteeseen. Näin ollen kaikki kolme RNA-polymeraasia ovat DNA-riippuvaisia RNA-polymeraaseja.
• Ne eivät tarvitse polymerisaation käynnistämiseen aluketta.
• Ne lisäävät RNA-nukleotideja 5′-3′-suunnassa ja liittävät ne toisiinsa muodostamalla fosfodiesterisidoksia.
• Polymerisaatioon tarvittava energia saadaan saapuvan nukleotidin alfa- ja beetasuhteiden välisen fosfofosofonihydridisidoksen hydrolyysistä.

RNA-polymeraasi 1:n, 2:n ja 3:n välinen ero

Määritelmä

RNA-polymeraasi 1 viittaa RNA-polymeraasiin, joka transkriboi vain ribosomaalista RNA:ta (mutta ei 5S rRNA:ta), joka on RNA-tyyppi, jonka osuus on yli 50 % solussa syntetisoituvasta RNA:n kokonaismäärästä. RNA-polymeraasi 2 viittaa keskeiseen entsyymiin, joka katalysoi DNA:n ohjaamaa mRNA-synteesiä proteiineja koodaavien geenien transkription aikana, kun taas RNA-polymeraasi 3 viittaa RNA-polymeraasiin, joka transkriboi pieniä siirtämättömiä RNA:ita, kuten tRNA:ita.

Tyyppisiä RNA:ta transkriboidaan

RNA-polymeraasi 1 transkriboi rRNA-geenejä, kun taas RNA-polymeraasi 2 transkriboi mRNA-, miRNA-, snRNA- ja snoRNA-geenejä. RNA-polymeraasi 3 transkriboi tRNA- ja 5S rRNA-geenejä. Tämä on tärkein ero RNA-polymeraasi 1:n, 2:n ja 3:n välillä.

Sijoitus tuman sisällä

RNA-polymeraasi 1 sijaitsee nukleoluksessa, kun taas RNA-polymeraasi 2 ja 3 sijaitsevat nukleoplasmassa.

Geenit

RNA-polymeraasi 1 transkriboi pre-rRNA:ta ~200 kopiota, kun taas RNA-polymeraasi 2 transkriboi ~25 000 geeniä ja RNA-polymeraasi 3 transkriboi 30-50 geeniä vaihtelevalla kopiomäärällä.

Alfa-kaltainen alayksikkö

RNA-polymeraasi I ja III sisältävät samoja kahta ei-identtistä α-kaltaista alayksikköä, kun taas polymeraasi II:lla on kaksi kopiota eri α-kaltaista alayksikköä.

Inhibitio α-amanitinilla

RNA-polymeraasi 1 ei ole herkkä α-amanitinille; RNA-polymeraasi 2 on herkkä 1 μg/ml α-amanitinille ja RNA-polymeraasi 3 on herkkä 10 μg/ml α-amanitinille.

Tulokset

RNA-polymeraasi 1 transkriboi rRNA-geenejä, kun taas RNA-polymeraasi 2 transkriboi mRNA-geenejä ja RNA-polymeraasi 3 transkriboi tRNA-geenejä. Lisäksi RNA-polymeraasi 1 esiintyy nukleoluksessa, kun taas RNA-polymeraasi 2 ja 3 esiintyvät tuman nukleoplasmassa. Tärkein ero RNA-polymeraasi 1:n, 2:n ja 3:n välillä on transkriboivien geenien tyyppi ja niiden sijainti tuman sisällä.

Viite:

1. Tafur, Lucas et al. ”Transkriboivan RNA-polymeraasi I:n molekyylirakenteet”. Molecular Cell 64.6 (2016): 1135-1143. PMC. Web. 10 July 2018, Available Here
2. Hahn, Steven. ”RNA-polymeraasi II:n transkriptiokoneiston rakenne ja mekanismi”. Nature structural & molecular biology 11.5 (2004): 394-403. PMC. Web. 10. heinäkuuta 2018, Saatavissa täällä
3. Khatter, Heena. RNA Polymerase I and III: Similar Yet Unique. vol. 47, ELSEVIER, Available Here

Image Courtesy:

1. ”Ribosomaaliset rRNA-alayksiköt” (CC BY 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. ”DNA-transkriptio” Itse muokkaamani ja vektoroimani – National Human Genome Research Institute, (Public Domain) Commons Wikimedian kautta
3. ”TRNA:n apilanlehtiyleisö” Yikrazuul – Oman työnsä (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta

.