Diferença entre RNA polimerase 1, 2 e 3

A principal diferença entre RNA polimerase 1, 2 e 3 é que o RNA polimerase 1 (Pol 1) transcreve genes rRNA e, o RNA polimerase 2 (Pol 2) transcreve principalmente genes mRNA enquanto que o RNA polimerase 3 (Pol 3) transcreve principalmente genes tRNA.

RNA polimerase é a enzima envolvida na transcrição dos genes em moléculas de RNA durante o primeiro passo da síntese protéica. Enquanto isso, eucariotas têm três tipos de RNA polimerases classificadas como RNA polimerase 1, 2, e 3 baseadas no tipo de RNA que eles polimerizam.

Áreas Chave Cobertas

1. O que é RNA polimerase 1
– Definição, Subunidades, Transcrição
2. O que é RNA polimerase 2
– Definição, Subunidades, Transcrição
3. O que é RNA polimerase 3
– Definição, Subunidades, Transcrição
4. Quais são as semelhanças entre RNA polimerase 1, 2 e 3
– Esboço das Características Comuns
5. Qual é a diferença entre RNA Polimerase 1, 2 e 3
– Comparação das diferenças-chave

Termos chave

RNA Polimerase 1, RNA Polimerase 2, RNA Polimerase 3, Subunidades, Tipos de RNA

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O que é RNA polimerase 1

RNA polimerase 1 (Pol 1) é um tipo de RNA polimerase eucariótica responsável pela síntese do RNA pré-rNA, que é 45S. A maturação de 45S rRNA produz 28S, 18S e 5,8S rRNAs. 28S e 5.8S são o componente rRNA da subunidade grande, enquanto 18S formam a subunidade pequena do ribossomo eucariótico. RNA polimerase 1 é responsável pela produção de 50% do RNA total da célula.

Figure 1: Formação do Ribossoma a partir do rRNA

RNA polimerase 1 é uma enzima de 590 kDa, que contém 14 subunidades de proteína. 10 subunidades delas estão envolvidas na formação do núcleo: Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10, Rpb12, A190, A135, AC40, AC19, e A12.2. As cinco subunidadesRpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10 e Rpb12 também ocorrem na RNA polimerase 2 e 3.

O que é RNA polimerase 2

RNA polimerase 2 (Pol 2) é o principal tipo de RNA polimerase envolvido na transcrição em eucariotas. Ela transcreve principalmente os genes codificadores de proteínas em mRNA. Além disso, RNA polimerase 2 transcreve também os genes miRNA, snRNA e snoRNA.

Figure 2: Role of RNA Polymerase 2

RNA polimerase 2 é uma enzima de 550 kDa com 12 subunidades protéicas. A maior subunidade do RNA polimerase II consiste num domínio terminal C (CTD) do qual a fosforilação é essencial para a transcrição e processamento do RNA.

O que é RNA polimerase 3

RNA polimerase 3 é o tipo de RNA polimerase eucariótica que transcreve principalmente os genes do tRNA. Também transcreve genes 5S rRNA e genes U6 spliceosomal RNA. Os genes que são transcritos pela RNA polimerase 3 são genes domésticos cuja função é essencial para uma célula viva. Portanto, a expressão da RNA polimerase 3 é rigorosamente regulada durante o crescimento celular. A transcrição dos genes tRNA e 5S rRNA são iniciados por fatores de transcrição separados.

Figure 3: Estrutura do tRNA

Similitudes entre RNA polimerase 1, 2 e 3

• RNA polimerase 1, 2, e 3 são três tipos de polimerases eucarióticas do RNA.
• Estão envolvidas na transcrição de genes em vários tipos de RNA.
• Todas as três polimerases de RNA consistem em subunidades comuns que não as subunidades do tipo α. Além disso, cada RNA polimerase contém três subunidades menores únicas.
• A função principal delas é adicionar nucleotídeos de RNA complementares a uma cadeia de DNA. Portanto, todas as três polimerases de RNA são polimerases de RNA dependentes do DNA.
• Não necessitam de um primer para o início da polimerização.
• Adicionam nucleotídeos de RNA na direção de 5′ a 3′, ligando-os através da formação de ligações fosfodiéster.
• A energia para a polimerização vem da hidrólise da ligação fosfanidrida entre o alfa e o beta do nucleotídeo que entra.

Diferença entre RNA polimerase 1, 2 e 3

Definição

RNA polimerase 1 refere-se ao RNA polimerase que apenas transcreve o RNA ribossomal (mas não 5S rRNA), um tipo de RNA que representa mais de 50% do RNA total sintetizado em uma célula. RNA polimerase 2 refere-se à enzima central que catalisa a síntese do mRNA DNA durante a transcrição de genes codificadores de proteínas, enquanto RNA polimerase 3 refere-se à RNA polimerase que transcreve pequenos RNAs não traduzidos, como os tRNAs.

Tipos de RNA Transcrição

RNA polimerase 1 transcreve genes rRNA enquanto RNA polimerase 2 transcreve genes mRNA, miRNA, snRNA, e snoRNA. RNA polimerase 3 transcreve os genes tRNA e 5S rRNA. Esta é a principal diferença entre RNA polimerase 1, 2 e 3.

Localização dentro do Núcleo

RNA polimerase 1 reside no nucleolus enquanto RNA polimerase 2 e 3 residem no nucleoplasma.

Genes

RNA polimerase 1 transcreve pré-rNA em ~200 cópias, enquanto RNA polimerase 2 transcreve ~25.000 genes, e RNA polimerase 3 transcreve 30-50 genes em números de cópias variáveis.

Subunidade tipo alfa

RNA polimerase I e III contêm as mesmas duas subunidades não idênticas do tipo α, enquanto que a polimerase II tem duas cópias de uma subunidade diferente do tipo α.

Inibição com Alfa-Amanitina

RNA polimerase 1 é insensível à α-amanitina; RNA polimerase 2 é sensível à 1 μg/mL α-amanitina, e RNA polimerase 3 é sensível à 10 μg/mL α-amanitina.

Conclusão

RNA polimerase 1 transcreve genes rRNA, enquanto RNA polimerase 2 transcreve genes mRNA, e RNA polimerase 3 transcreve genes tRNA. Além disso, RNA polimerase 1 ocorre na nucleolus enquanto RNA polimerase 2 e 3 ocorrem na nucleoplasma do núcleo. A principal diferença entre RNA polimerase 1, 2 e 3 é o tipo de transcrição dos genes e sua localização dentro do núcleo.

Referência:

1. Tafur, Lucas et al. “Molecular Structures of Transcribing RNA Polimerase I.”. Célula Molecular 64.6 (2016): 1135-1143. PMC. Web. 10 Julho 2018, Disponível Aqui
2. Hahn, Steven. “Estrutura e Mecanismo das Máquinas de Transcrição do RNA Polimerase II”. Estrutura da natureza & biologia molecular 11.5 (2004): 394-403. PMC. Web. 10 Julho 2018, Disponível Aqui
3. Khatter, Heena. RNA Polimerase I e III: Similar Yet Unique. vol. 47, ELSEVIER, Disponível Aqui

Image Courtesy:

1. “Ribosomal rRNA subunits” (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2 “Transcrição de DNA” Por mim mesmo – National Human Genome Research Institute, (Domínio Público) via Commons Wikimedia
3 “The tRNA cloverleaf general” Por Yikrazuul – Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia