La principale differenza tra RNA polimerasi 1, 2 e 3 è che la RNA polimerasi 1 (Pol 1) trascrive i geni rRNA e, la RNA polimerasi 2 (Pol 2) trascrive principalmente i geni mRNA mentre la RNA polimerasi 3 (Pol 3) trascrive principalmente i geni tRNA.

L’RNA polimerasi è l’enzima coinvolto nella trascrizione dei geni in molecole di RNA durante il primo passo della sintesi proteica. Nel frattempo, gli eucarioti hanno tre tipi di RNA polimerasi classificate come RNA polimerasi 1, 2 e 3 in base al tipo di RNA che polimerizzano.

Aree chiave coperte

1. Cos’è la RNA polimerasi 1
– Definizione, subunità, trascrizione
2. Cos’è la RNA polimerasi 2
– Definizione, subunità, trascrizione
3. Cos’è la RNA polimerasi 3
– Definizione, subunità, trascrizione
4. Quali sono le similitudini tra la RNA polimerasi 1, 2 e 3
– Schema delle caratteristiche comuni
5. Qual è la differenza tra la RNA polimerasi 1, 2 e 3
– Confronto delle differenze chiave

Termini chiave

RNA polimerasi 1, RNA polimerasi 2, RNA polimerasi 3, Subunità, Tipi di RNA

Differenza tra RNA Polimerasi 1 2 3 - Sintesi del confronto

Che cos’è la RNA Polimerasi 1

La RNA polimerasi 1 (Pol 1) è un tipo di RNA polimerasi eucariotica responsabile della sintesi del pre-rRNA, che è 45S. La maturazione dell’rRNA 45S produce gli rRNA 28S, 18S e 5,8S. 28S e 5,8S sono il componente rRNA della subunità grande, mentre 18S forma la subunità piccola del ribosoma eucariotico. La RNA polimerasi 1 è responsabile della produzione del 50% dell’RNA totale della cellula.

Differenza tra RNA polimerasi 1 2 3

Figura 1: Formazione del ribosoma da rRNA

La RNA polimerasi 1 è un enzima di 590 kDa, che contiene 14 subunità proteiche. 10 subunità di esse sono coinvolte nella formazione del nucleo: Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10, Rpb12, A190, A135, AC40, AC19, e A12.2. Le cinque subunità Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10 e Rpb12 sono presenti anche nella RNA polimerasi 2 e 3.

Che cos’è la RNA polimerasi 2

La RNA polimerasi 2 (Pol 2) è il principale tipo di RNA polimerasi coinvolto nella trascrizione negli eucarioti. Trascrive principalmente i geni che codificano le proteine in mRNA. Oltre a questo, la RNA polimerasi 2 trascrive anche i geni miRNA, snRNA e snoRNA.

Differenza principale - RNA polimerasi 1 2 3

Figura 2: Ruolo della RNA polimerasi 2

RNA polimerasi 2 è un enzima di 550 kDa con 12 subunità proteiche. La subunità più grande della RNA polimerasi II consiste in un dominio terminale C (CTD) di cui la fosforilazione è essenziale per la trascrizione e l’elaborazione dell’RNA.

Che cos’è la RNA polimerasi 3

La RNA polimerasi 3 è il tipo di RNA polimerasi eucariotica che trascrive principalmente i geni tRNA. Trascrive anche i geni 5S rRNA e i geni dell’RNA spliceosomiale U6. I geni che sono trascritti dalla RNA polimerasi 3 sono geni housekeeping la cui funzione è essenziale per una cellula vivente. Quindi, l’espressione della RNA polimerasi 3 è strettamente regolata durante la crescita cellulare. La trascrizione dei geni tRNA e dei geni 5S rRNA è iniziata da fattori di trascrizione separati.

RNA polimerasi 1 2 3

Figura 3: Struttura del tRNA

Similitudini tra RNA polimerasi 1, 2 e 3

  • RNA polimerasi 1, 2 e 3 sono tre tipi di RNA polimerasi eucariotiche.
  • Sono coinvolte nella trascrizione dei geni in vari tipi di RNA.
  • Tutte e tre le RNA polimerasi consistono di subunità comuni diverse dalle subunità α-like. Inoltre, ogni RNA polimerasi contiene tre-sette subunità uniche più piccole.
  • La loro funzione principale è quella di aggiungere nucleotidi di RNA complementari a un filamento di DNA. Pertanto, tutte e tre le RNA polimerasi sono polimerasi DNA-dipendenti.
  • Non richiedono un primer per l’inizio della polimerizzazione.
  • Aggiungono nucleotidi di RNA in direzione 5′ a 3′, collegandoli attraverso la formazione di legami fosfodiesteri.
  • L’energia per la polimerizzazione viene dall’idrolisi del legame fosfoanidride tra alfa e beta del nucleotide in arrivo.

Differenza tra RNA polimerasi 1, 2 e 3

Definizione

RNA polimerasi 1 si riferisce all’RNA polimerasi che trascrive solo RNA ribosomiale (ma non 5S rRNA), un tipo di RNA che rappresenta oltre il 50% dell’RNA totale sintetizzato in una cellula. La RNA polimerasi 2 si riferisce all’enzima centrale che catalizza la sintesi di mRNA diretta dal DNA durante la trascrizione dei geni codificanti le proteine, mentre la RNA polimerasi 3 si riferisce alla RNA polimerasi che trascrive i piccoli RNA non tradotti, come i tRNA.

Tipi di RNA trascritti

L’RNA polimerasi 1 trascrive i geni rRNA mentre l’RNA polimerasi 2 trascrive i geni mRNA, miRNA, snRNA e snoRNA. La RNA polimerasi 3 trascrive i geni tRNA e 5S rRNA. Questa è la principale differenza tra le RNA polimerasi 1, 2 e 3.

Posizione all’interno del nucleo

La RNA polimerasi 1 risiede nel nucleolo mentre la RNA polimerasi 2 e 3 risiedono nel nucleoplasma.

Geni

L’RNA polimerasi 1 trascrive il pre-rRNA in ~200 copie mentre l’RNA polimerasi 2 trascrive ~25.000 geni, e l’RNA polimerasi 3 trascrive 30-50 geni in numero di copie variabile.

Subunità alfa-simile

L’RNA polimerasi I e III contengono le stesse due subunità α-simili non identiche, mentre la polimerasi II ha due copie di una subunità α-simile diversa.

Inibizione con Alfa-Amanitina

L’RNA polimerasi 1 è insensibile all’α-amanitina; l’RNA polimerasi 2 è sensibile a 1 μg/mL α-amanitina, e l’RNA polimerasi 3 è sensibile a 10 μg/mL α-amanitina.

Conclusione

L’RNA polimerasi 1 trascrive i geni rRNA mentre l’RNA polimerasi 2 trascrive i geni mRNA e l’RNA polimerasi 3 trascrive i geni tRNA. Inoltre, la RNA polimerasi 1 si trova nel nucleolo mentre la RNA polimerasi 2 e 3 si trovano nel nucleoplasma del nucleo. La differenza principale tra le RNA polimerasi 1, 2 e 3 è il tipo di geni che trascrivono e la loro posizione all’interno del nucleo.

Riferimento:

1. Tafur, Lucas et al. “Strutture molecolari di RNA polimerasi I di trascrizione”. Molecular Cell 64.6 (2016): 1135-1143. PMC. Web. 10 luglio 2018, disponibile qui
2. Hahn, Steven. “Struttura e meccanismo del macchinario di trascrizione della RNA polimerasi II”. Natura strutturale &biologia molecolare 11.5 (2004): 394-403. PMC. Web. 10 luglio 2018, disponibile qui
3. Khatter, Heena. RNA polimerasi I e III: simili ma unici. vol. 47, ELSEVIER, Disponibile qui

Immagine per gentile concessione:

1. “Subunità dell’rRNA ribosomiale” (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Trascrizione del DNA” Rielaborato e vettorializzato da me – National Human Genome Research Institute, (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. “Il quadrifoglio generale del tRNA” Di Yikrazuul – Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia