Différence entre l’ARN polymérase 1, 2 et 3

La principale différence entre l’ARN polymérase 1, 2 et 3 est que l’ARN polymérase 1 (Pol 1) transcrit les gènes ARNr et, l’ARN polymérase 2 (Pol 2) transcrit principalement les gènes ARNm tandis que l’ARN polymérase 3 (Pol 3) transcrit principalement les gènes ARNt.

L’ARN polymérase est l’enzyme impliquée dans la transcription des gènes en molécules d’ARN au cours de la première étape de la synthèse des protéines. Pendant ce temps, les eucaryotes ont trois types d’ARN polymérases classés comme ARN polymérase 1, 2 et 3 en fonction du type d’ARN qu’ils polymérisent.

Domaines clés couverts

1. Qu’est-ce que l’ARN polymérase 1
– Définition, sous-unités, transcription
2. Qu’est-ce que l’ARN polymérase 2
– Définition, sous-unités, transcription
3. Qu’est-ce que l’ARN polymérase 3
– Définition, sous-unités, transcription
4. Quelles sont les similitudes entre les ARN polymérases 1, 2 et 3
– Aperçu des caractéristiques communes
5. Quelle est la différence entre l’ARN polymérase 1, 2 et 3
– Comparaison des principales différences

Termes clés

Armopolymérase 1, ARN polymérase 2, ARN polymérase 3, sous-unités, Types d’ARN

Qu’est-ce que l’ARN polymérase 1

L’ARN polymérase 1 (Pol 1) est un type d’ARN polymérase eucaryote responsable de la synthèse du pré-ARNr, qui est le 45S. La maturation de l’ARNr 45S produit les ARNr 28S, 18S et 5,8S. Les ARNr 28S et 5.8S constituent le composant ARNr de la grande sous-unité tandis que l’ARNr 18S forme la petite sous-unité du ribosome eucaryote. L’ARN polymérase 1 est responsable de la production de 50% de l’ARN total de la cellule.

Figure 1 : Formation du ribosome à partir de l’ARNr

L’ARN polymérase 1 est une enzyme de 590 kDa, qui contient 14 sous-unités protéiques. Parmi elles, 10 sous-unités sont impliquées dans la formation du noyau : Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10, Rpb12, A190, A135, AC40, AC19 et A12.2. Les cinq sous-unitésRpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10 et Rpb12 sont également présentes dans l’ARN polymérase 2 et 3 également.

Qu’est-ce que l’ARN polymérase 2

L’ARN polymérase 2 (Pol 2) est le principal type d’ARN polymérase impliqué dans la transcription chez les eucaryotes. Elle transcrit principalement les gènes codant pour les protéines en ARNm. En dehors de cela, l’ARN polymérase 2 transcrit également les gènes miRNA, snRNA et snoRNA.

Figure 2 : Rôle de l’ARN polymérase 2

L’ARN polymérase 2 est une enzyme de 550 kDa avec 12 sous-unités protéiques. La plus grande sous-unité de l’ARN polymérase II est constituée d’un domaine C terminal (CTD) dont la phosphorylation est essentielle pour la transcription et le traitement de l’ARN.

Qu’est-ce que l’ARN polymérase 3

L’ARN polymérase 3 est le type d’ARN polymérase eucaryote qui transcrit principalement les gènes d’ARNt. Elle transcrit également les gènes de l’ARNr 5S et les gènes de l’ARN spliceosomal U6. Les gènes qui sont transcrits par l’ARN polymérase 3 sont des gènes domestiques dont la fonction est essentielle pour une cellule vivante. Par conséquent, l’expression de l’ARN polymérase 3 est étroitement régulée pendant la croissance cellulaire. La transcription des gènes de l’ARNt et des gènes de l’ARNr 5S est initiée par des facteurs de transcription distincts.

Figure 3 : Structure de l’ARNt

Similitudes entre les ARN polymérases 1, 2 et 3

• Les ARN polymérases 1, 2 et 3 sont trois types d’ARN polymérases eucaryotes.
• Ils sont impliqués dans la transcription des gènes en divers types d’ARN.
• Les trois ARN polymérases consistent en des sous-unités communes autres que les sous-unités de type α. En outre, chaque ARN polymérase contient trois-sept sous-unités uniques plus petites.
• Leur principale fonction est d’ajouter des nucléotides ARN complémentaires à un brin d’ADN. Par conséquent, les trois ARN polymérases sont des ARN polymérases ADN-dépendantes.
• Elles ne nécessitent pas d’amorce pour l’initiation de la polymérisation.
• Elles ajoutent des nucléotides d’ARN dans la direction 5′ à 3′, en les liant par la formation de liaisons phosphodiester.
• L’énergie pour la polymérisation provient de l’hydrolyse de la liaison phosphoanhydride entre alfa et bêta du nucléotide entrant.

Différence entre ARN polymérase 1, 2 et 3

Définition

L’ARN polymérase 1 désigne l’ARN polymérase qui ne transcrit que l’ARN ribosomique (mais pas l’ARNr 5S), un type d’ARN qui représente plus de 50% de l’ARN total synthétisé dans une cellule. L’ARN polymérase 2 désigne l’enzyme centrale qui catalyse la synthèse de l’ARNm dirigée par l’ADN lors de la transcription des gènes codant pour les protéines tandis que l’ARN polymérase 3 désigne l’ARN polymérase qui transcrit les petits ARN non traduits, tels que les ARNt.

Types d’ARN transcrits

L’ARN polymérase 1 transcrit les gènes ARNr tandis que l’ARN polymérase 2 transcrit les gènes ARNm, miARN, snARN et snoARN. L’ARN polymérase 3 transcrit les gènes de l’ARNt et de l’ARNr 5S. C’est la principale différence entre les ARN polymérases 1, 2 et 3.

Localisation à l’intérieur du noyau

L’ARN polymérase 1 réside dans le nucléole tandis que les ARN polymérases 2 et 3 résident dans le nucléoplasme.

Gènes

L’ARN polymérase 1 transcrit le pré-ARNr à ~200 copies tandis que l’ARN polymérase 2 transcrit ~25 000 gènes et l’ARN polymérase 3 transcrit 30-50 gènes à un nombre de copies variable.

Sous-unité de type alpha

Les ARN polymérases I et III contiennent les deux mêmes sous-unités de type α non identiques, tandis que la polymérase II possède deux copies d’une sous-unité de type α différente.

Inhibition par l’alpha-amanitine

L’ARN polymérase 1 est insensible à l’α-amanitine ; l’ARN polymérase 2 est sensible à 1 μg/mL d’α-amanitine, et l’ARN polymérase 3 est sensible à 10 μg/mL d’α-amanitine.

Conclusion

L’ARN polymérase 1 transcrit les gènes de l’ARNr tandis que l’ARN polymérase 2 transcrit les gènes de l’ARNm et l’ARN polymérase 3 transcrit les gènes de l’ARNt. De plus, l’ARN polymérase 1 se trouve dans le nucléole tandis que les ARN polymérases 2 et 3 se trouvent dans le nucléoplasme du noyau. La principale différence entre les ARN polymérases 1, 2 et 3 est le type de transcription des gènes et leur localisation à l’intérieur du noyau.

Référence:

1. Tafur, Lucas et al. « Structures moléculaires de l’ARN polymérase I de transcription ». Cellule moléculaire 64.6 (2016) : 1135-1143. PMC. Web. 10 juillet 2018, disponible ici
2. Hahn, Steven. « Structure et mécanisme de la machinerie de transcription de l’ARN polymérase II ». Nature structural & molecular biology 11.5 (2004) : 394-403. PMC. Web. 10 juillet 2018, disponible ici
3. Khatter, Heena. ARN polymérase I et III : semblables mais uniques. vol. 47, ELSEVIER, Disponible ici

Image Courtesy:

1. « Sous-unités de l’ARNr ribosomal » (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. « Transcription de l’ADN » Par retravaillé et vectorisé par moi-même – Institut national de recherche sur le génome humain, (Domaine public) via Commons Wikimedia
3. « Le trèfle général de l’ARNt » Par Yikrazuul – Propre travail (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

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