Różnica między polimerazą RNA 1, 2 i 3

Główną różnicą między polimerazą RNA 1, 2 i 3 jest to, że polimeraza RNA 1 (Pol 1) przepisuje geny rRNA, a polimeraza RNA 2 (Pol 2) głównie przepisuje geny mRNA, podczas gdy polimeraza RNA 3 (Pol 3) głównie przepisuje geny tRNA.

Polimeraza RNA jest enzymem biorącym udział w transkrypcji genów na cząsteczki RNA podczas pierwszego etapu syntezy białek. Tymczasem u eukariontów występują trzy typy polimeraz RNA, klasyfikowane jako polimerazy RNA 1, 2 i 3, w zależności od typu RNA, który polimeryzują.

Pokryte kluczowe obszary

1. Co to jest polimeraza RNA 1
– definicja, podjednostki, transkrypcja
2. Co to jest polimeraza RNA 2
– definicja, podjednostki, transkrypcja
3. Co to jest polimeraza RNA 3
– definicja, podjednostki, transkrypcja
4. Jakie są podobieństwa między polimerazą RNA 1, 2 i 3
– zarys cech wspólnych
5. What is the Difference Between RNA Polymerase 1, 2 and 3
– Comparison of Key Differences

Key Terms

RNA Polymerase 1, RNA Polymerase 2, RNA Polymerase 3, Subunits, Types of RNA

What is RNA Polymerase 1

RNA polymerase 1 (Pol 1) is a type of eukaryotic RNA polymerase responsible for the synthesis of pre-rRNA, which is 45S. W wyniku dojrzewania 45S rRNA powstają 28S, 18S i 5,8S rRNA. 28S i 5,8S stanowią składnik rRNA dużej podjednostki, natomiast 18S tworzy małą podjednostkę rybosomu eukariotycznego. Polimeraza RNA 1 jest odpowiedzialna za produkcję 50% całkowitego RNA komórki.

Rysunek 1: Tworzenie rybosomu z rRNA

Polimeraza RNA 1 jest enzymem o masie 590 kDa, który zawiera 14 podjednostek białkowych. Spośród nich 10 podjednostek bierze udział w tworzeniu rdzenia: Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10, Rpb12, A190, A135, AC40, AC19 i A12.2. Pięć podjednostekRpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10 i Rpb12 występuje również w polimerazie RNA 2 i 3.

Co to jest polimeraza RNA 2

Polimeraza RNA 2 (Pol 2) jest głównym typem polimerazy RNA biorącej udział w transkrypcji u eukariotów. Głównie transkrybuje ona geny kodujące białka do mRNA. Oprócz tego polimeraza RNA 2 transkrybuje również geny miRNA, snRNA i snoRNA.

Rysunek 2: Rola polimerazy RNA 2

Polimeraza RNA 2 jest enzymem o masie 550 kDa z 12 podjednostkami białkowymi. Największa podjednostka polimerazy RNA II składa się z C-końcowej domeny (CTD), której fosforylacja jest niezbędna do transkrypcji i przetwarzania RNA.

Co to jest polimeraza RNA 3

Polimeraza RNA 3 jest typem eukariotycznej polimerazy RNA, która głównie transkrybuje geny tRNA. Transkrybuje również geny 5S rRNA i geny U6 spliceosomalnego RNA. Geny, które s± transkrybowane przez polimerazę RNA 3 s± genami pilnuj±cymi, których funkcja jest niezbędna dla żywej komórki. Dlatego też ekspresja polimerazy RNA 3 jest ściśle regulowana podczas wzrostu komórki. Transkrypcja genów tRNA i genów 5S rRNA jest inicjowana przez oddzielne czynniki transkrypcyjne.

Rysunek 3: Struktura tRNA

Podobieństwa między polimerazą RNA 1, 2 i 3

• Polimerazy RNA 1, 2 i 3 to trzy typy eukariotycznych polimeraz RNA.
• Wszystkie trzy polimerazy RNA składają się ze wspólnych podjednostek innych niż podjednostki α-podobne. Ponadto, każda polimeraza RNA zawiera trzy-siedem unikalnych mniejszych podjednostek.
• Główną ich funkcją jest dodawanie komplementarnych nukleotydów RNA do nici DNA. Dlatego wszystkie trzy polimerazy RNA są polimerazami zależnymi od DNA.
• Nie wymagają primera do zainicjowania polimeryzacji.
• Dodają nukleotydy RNA w kierunku od 5′ do 3′, łącząc je poprzez tworzenie wiązań fosfodiestrowych.
• Energia do polimeryzacji pochodzi z hydrolizy wiązania fosfoanhydrydowego pomiędzy alfa i beta wchodzącego nukleotydu.

Różnica między polimerazą RNA 1, 2 i 3

Definicja

Polimeraza RNA 1 odnosi się do polimerazy RNA, która transkrybuje tylko rybosomalny RNA (ale nie 5S rRNA), typ RNA, który stanowi ponad 50% całkowitego RNA syntetyzowanego w komórce. Polimeraza RNA 2 odnosi się do centralnego enzymu, który katalizuje ukierunkowaną przez DNA syntezę mRNA podczas transkrypcji genów kodujących białka, podczas gdy polimeraza RNA 3 odnosi się do polimerazy RNA, która transkrybuje małe nieulegające translacji RNA, takie jak tRNA.

Typy transkrybowanego RNA

Polimeraza RNA 1 transkrybuje geny rRNA, podczas gdy polimeraza RNA 2 transkrybuje geny mRNA, miRNA, snRNA i snoRNA. Polimeraza RNA 3 transkrybuje geny tRNA i 5S rRNA. Jest to główna różnica między polimerazą RNA 1, 2 i 3.

Lokalizacja wewnątrz jądra

Polimeraza RNA 1 rezyduje w nukleolusie, podczas gdy polimerazy RNA 2 i 3 rezydują w nukleoplazmie.

Geny

Polimeraza RNA 1 transkrybuje pre-rRNA w ~200 kopiach, podczas gdy polimeraza RNA 2 transkrybuje ~25 000 genów, a polimeraza RNA 3 transkrybuje 30-50 genów w zmiennej liczbie kopii.

Podjednostka α-podobna

Polimerazy RNA I i III zawierają takie same dwie nieidentyczne podjednostki α-podobne, podczas gdy polimeraza II ma dwie kopie innej podjednostki α-podobnej.

Inhibicja za pomocą alfa-amanityny

Polimeraza RNA 1 jest niewrażliwa na α-amanitynę; polimeraza RNA 2 jest wrażliwa na 1 μg/mL α-amanityny, a polimeraza RNA 3 jest wrażliwa na 10 μg/mL α-amanityny.

Wniosek

Polimeraza RNA 1 transkrybuje geny rRNA, podczas gdy polimeraza RNA 2 transkrybuje geny mRNA, a polimeraza RNA 3 transkrybuje geny tRNA. Ponadto polimeraza RNA 1 występuje w nukleolusie, podczas gdy polimerazy RNA 2 i 3 występują w nukleoplazmie jądra. Główną różnicą między polimerazą RNA 1, 2 i 3 jest rodzaj transkrypcji genów i ich lokalizacja wewnątrz jądra.

Referencje:

1. Tafur, Lucas et al. „Molecular Structures of Transcribing RNA Polymerase I.” Molecular Cell 64.6 (2016): 1135-1143. PMC. Web. 10 July 2018, Available Here
2. Hahn, Steven. „Structure and Mechanism of the RNA Polymerase II Transcription Machinery.” Nature structural & molecular biology 11.5 (2004): 394-403. PMC. Web. 10 July 2018, Available Here
3. Khatter, Heena. RNA Polymerase I and III: Similar Yet Unique. vol. 47, ELSEVIER, Available Here

Image Courtesy:

1. „Ribosomal rRNA subunits” (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. „DNA transcription” By reworked and vectorized by myself – National Human Genome Research Institute, (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. „The tRNA cloverleaf general” By Yikrazuul – Own work (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

.