關鍵區別-原核與真核rna聚合酶
RNA聚合酶是一種負責所有生物體內轉錄過程的酶。RNA聚合酶是一種高分子量的酶。RNA聚合酶的正式名稱是DNA定向RNA聚合酶。在轉錄過程中,RNA聚合酶打開雙鏈DNA,因此一條DNA鏈可以作為合成mRNA分子的模板。產生RNA(mRNA、rRNA和tRNA)分子是蛋白質合成(翻譯)中極其重要的一步。轉錄因子和轉錄介導的複合物引導RNA聚合酶在活細胞中啟動轉錄。RNA聚合酶附著在基因(DNA)的啟動子區域,啟動RNA聚合酶催化的轉錄。原核和真核轉錄的差異主要是由於RNA聚合酶酶的差異。原核和真核RNA聚合酶的關鍵區別在於,原核轉錄是由單一的多亞基類型的RNA聚合酶完成的。相反,真核生物的轉錄是由三種不同類型的RNA聚合酶催化的,它們分別是RNA聚合酶I(轉錄rRNA)、RNA聚合酶II(轉錄mRNA)和RNA聚合酶III(轉錄tRNA)。
目錄
1. 概述和主要區別
2. 什麼是原核RNA聚合酶
3. 什麼是真核RNA聚合酶
4. 原核與真核RNA聚合酶的相似性
5. 並列比較-原核與真核RNA聚合酶的表格形式
6. 摘要
什麼是原核rna聚合酶(prokaryotic rna polymerase)?
原核RNA聚合酶是一種多亞單位重酶。大腸桿菌的RNA聚合酶被廣泛研究。這是一種分子量為450 KDa的複合酶。全酶由兩個主要成分組成。它們是核心酶和轉錄因子。酶的核心成分有β'、β、αI、αII和ω五個亞基。轉錄因子有sigma因子(起始)、nusA(伸長)。
在這些因素中,β´具有DNA結合的功能。β因子具有進行RNA聚合的催化位點。因子α和ω的作用尚未發現。有人說α因子(α)負責鏈的啟動和與調節蛋白的相互作用。西格瑪因子的主要功能是啟動子識別。一旦DNA中的啟動子被sigma因子識別,RNA聚合酶的輔酶組分與啟動子區結合,啟動RNA聚合。一旦轉錄開始,西格瑪因子就會從DNA中釋放出來。RNA分子的伸長是由β亞基完成的。在鏈末端,“rho因子”釋放已經轉錄的RNA分子。
轉錄終止於DNA模板指定的位點。nusA因子參與了延伸和鏈終止的功能。抗生素利福平可以與細菌RNA聚合酶的β亞單位結合。因此,它阻止了這種酶引發細菌RNA聚合。另一種被稱為鏈黴素的抗生素抑制細菌RNA聚合的伸長過程。原核生物的mRNA是多順反子的,這意味著它包含一個以上順反子(不止一個基因)的密碼子。
什麼是真核rna聚合酶(eukaryotic rna polymerase)?
真核細胞RNA聚合酶有三種不同的類型。它們轉錄不同種類的基因。也可以在不同的條件下發揮作用。起始因子和終止因子與原核聚合酶完全不同。三種不同的RNA聚合酶分別命名為:RNA聚合酶I(轉錄rRNA)、RNA聚合酶II(轉錄mRNA)和RNA聚合酶III(轉錄tRNA)。RNA聚合酶I位於核仁中,酶的活性需要Mg2+。RNA聚合酶II存在於核質中,其活性需要ATP。RNA聚合酶III也位於核質中。
這些RNA聚合酶的啟動子是不同的。RNA聚合酶I識別DNA上游-45到+25區域的啟動子。RNA聚合酶II識別DNA上游-25到-100個區域的啟動子,例如(TATA盒、CAAT盒和GC盒)。RNA聚合酶III識別下游的內部啟動子。
真核RNA聚合酶是由500kda以上的多個亞基蛋白質組成的大型複合體。它們具有不同的起始和延伸過程轉錄因子,如TFIIA,TFIIB,TFIID,TFIIE,TFIIF,tfiiih,tfiiij。識別Sal盒後,RNA聚合酶I終止RNA聚合。RNA聚合酶II在識別下游信號polyA-tail後終止RNA聚合。RNA聚合酶III識別模板上的脫氧腺苷殘基並終止轉錄。真核細胞的mRNA總是單順反子的。
原核(prokaryotic)和真核rna聚合酶(eukaryotic rna polymerase)的共同點
- 兩者都參與RNA合成。
- 他們都用DNA作為模板。
- 兩者都是大蛋白。
- 兩者都有啟動轉錄的sigma因子。
- 兩者都有調節RNA聚合步驟(起始和延伸)的轉錄因子。
原核(prokaryotic)和真核rna聚合酶(eukaryotic rna polymerase)的區別
原核與真核RNA聚合酶 | |
原核RNA聚合酶是一種負責原核轉錄的單亞基型酶。 | 真核RNA聚合酶是執行真核轉錄的不同類型的酶。 |
分子量 | |
原核RNA聚合酶分子量約為400kda。 | 真核RNA聚合酶分子量大於500kD。 |
轉錄因子 | |
原核RNA聚合酶具有sigma因子和nusA等轉錄因子。 | 真核RNA聚合酶具有不同的起始和延伸轉錄因子,如:TFIIA、TFIIB、TFIID、TFIIE、TFIIF、tfiiih、tfiiij |
終止因子 | |
原核RNA聚合酶有“rho因子”終止。 | 真核RNA聚合酶具有不同的終止序列,如sal-box、poly-A-tail、脫氧腺苷殘基等。 |
發起人 | |
原核RNA聚合酶識別DNA中-10到-35區域的啟動子,稱為TATA盒。 | 真核RNA聚合酶識別不同的啟動子1。 |
mRNA的性質 | |
原核RNA聚合酶產生多順反子mRNA。 | 真核細胞產生真核聚合酶II。 |
1 RNA聚合酶I識別上游-45至+25區域的啟動子。RNA聚合酶II識別DNA上游-25到-100個區域的啟動子,例如(TATA盒、CAAT盒和GC盒)。RNA聚合酶III識別下游的內部啟動子。
總結 - 原核(prokaryotic) vs. 真核rna聚合酶(eukaryotic rna polymerase)
RNA聚合酶是活細胞中RNA聚合的酶。RNA聚合酶以DNA為模板,又稱DNA導向RNA聚合酶。在轉錄中,RNA聚合酶通常打開雙鏈DNA,因此一條DNA鏈可以作為合成RNA分子的模板。RNA聚合酶可以產生mRNA、rRNA和tRNA。轉錄因子和轉錄介導的複合物在轉錄過程中起著指導作用。轉錄有三個步驟:起始、延伸和終止。這可以作為原核和真核RNA聚合酶之間的區別來強調。
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引用
1.自然新聞,自然出版集團。此處提供2.“RNA聚合酶”,維基百科,維基媒體基金會,2017年12月11日。此處提供
2.“RNA聚合酶”,維基百科,維基媒體基金會,2017年12月11日。