Sự khác biệt giữa RNA Polymerase Core và Holoenzyme là gì

2024 Tác giả: Alex Aldridge | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 13:53

Sự khác biệt chính giữa lõi RNA polymerase và holoenzyme là lõi RNA polymerase là một enzyme không có yếu tố sigma, trong khi RNA polymerase holoenzyme là một enzyme bao gồm yếu tố sigma.

Phiên mã ở vi khuẩn là một quá trình mà một đoạn DNA của vi khuẩn được sao chép thành một sợi mRNA mới được tổng hợp với việc sử dụng enzyme RNA polymerase. Quá trình này xảy ra theo ba bước chính: bắt đầu, kéo dài và kết thúc. RNA polymerase của vi khuẩn được tạo thành từ 6 tiểu đơn vị. Lõi RNA polymerase bao gồm các tiểu đơn vị β, β ′, α2 và ω. Lõi RNA polymerase này biến đổi thành holoenzyme khi yếu tố σ (sigma) liên kết với enzym lõi. Lõi RNA polymerase và holoenzyme là hai dạng của enzyme RNA polymerase của vi khuẩn.

Lõi RNA Polymerase là gì?

LõiRNA polymerase là một enzym tham gia vào quá trình phiên mã của vi khuẩn mà không có yếu tố sigma. Nó bao gồm 5 đơn vị con được ký hiệu là β, β ′, α2 và ω. Enzyme này không bắt đầu phiên mã cụ thể từ các chất xúc tiến DNA của vi khuẩn và phage. Điều này là do nó không nhận ra bất kỳ chất xúc tiến DNA của vi khuẩn hoặc phage cụ thể nào. Tuy nhiên, enzyme này vẫn giữ được khả năng phiên mã RNA từ các trình tự khởi đầu không đặc hiệu. Hơn nữa, việc bổ sung yếu tố sigma vào enzym này cho phép enzym bắt đầu tổng hợp ARN từ các chất xúc tiến vi khuẩn và phage cụ thể. Trọng lượng phân tử của enzyme lõi RNA polymerase xấp xỉ 400 kDa.

Hình 01: Lõi RNA Polymerase

Enzyme cốt lõi chứa các đặc tính xúc tác của RNA polymerase. Tiểu đơn vị α là một homodimer có kích thước 36,5 kDa. Nó được mã hóa bởi gen rpoA. Các chức năng của tiểu đơn vị này là lắp ráp RNAP, tương tác với DNA và các yếu tố phiên mã để điều hòa phiên mã. Β tiểu đơn vị có kích thước 150,4 kDa. Nó được mã hóa bởi gen rpoB. Các chức năng của tiểu đơn vị này là liên kết DNA và RNA, tổng hợp RNA, liên kết NTP, vị trí liên kết RMP và liên kết yếu tố σ. Tiểu đơn vị β ′ có kích thước 155 kDa, và nó được mã hóa bởi gen rpoC. Các chức năng của tiểu đơn vị này là liên kết DNA, tổng hợp RNA, xúc tác phối hợp Mg^{2 +, vị trí liên kết ppGpp 1 và liên kết yếu tố σ. Hơn nữa, yếu tố ω có kích thước 10,2 kDa và được mã hóa bởi gen rpoZ. Chức năng của hệ số ω là gấp RNAP và vị trí liên kết ppGpp 1.}

RNA Polymerase Holoenzyme là gì?

RNA polymerase holoenzyme được cấu tạo bởi một thành phần cụ thể được gọi là yếu tố sigma ngoài các tiểu đơn vị β, β ′, α2 và ω. Do yếu tố sigma, RNA polymerase holoenzyme có thể nhận ra các chất xúc tiến. Yếu tố sigma cũng hỗ trợ vị trí chính xác của RNA polymerase holoenzyme và tháo vòng ở vị trí bắt đầu. Khi yếu tố sigma thực hiện chức năng cần thiết và chức năng cụ thể của nó, nó sẽ phân ly khỏi RNA polymerase holoenzyme trong khi phần xúc tác (β, β ′, α2 và ω) của RNA polymerase vẫn ở trong DNA và tiếp tục phiên mã.

Hình 02: RNA Polymerase Holoenzyme

Số lượng yếu tố sigma khác nhau giữa các loài vi khuẩn. E. coli có bảy yếu tố sigma. Hơn nữa, các yếu tố sigma được phân biệt bởi trọng lượng phân tử đặc trưng của chúng. Ví dụ, σ⁷⁰là hệ số sigma có trọng lượng phân tử là 70 kDa. Các yếu tố sigma khác nhau được vi khuẩn sử dụng trong các điều kiện môi trường khác nhau. Ví dụ về các yếu tố σ khác nhau bao gồm; σ¹⁹, σ²⁴, σ¹⁸, σ³², σ³⁸và σ⁵⁴

Điểm giống nhau giữa RNA Polymerase Core và Holoenzyme là gì?

• Lõi RNA polymerase và holoenzyme là hai dạng enzyme RNA polymerase của vi khuẩn.
• Cả hai dạng đều tham gia vào quá trình phiên mã của vi khuẩn.
• Họ có các đơn vị con.
• Chúng là các phân tử protein được tạo thành từ các axit amin.

Sự khác biệt giữa RNA Polymerase Core và Holoenzyme là gì?

LõiRNA polymerase là một enzyme không có yếu tố sigma, trong khi RNA polymerase holoenzyme là enzyme bao gồm yếu tố sigma. Do đó, đây là điểm khác biệt chính giữa lõi RNA polymerase và holoenzyme. Hơn nữa, lõi RNA polymerase chủ yếu tham gia vào bước kéo dài của phiên mã, trong khi RNA polymerase holoenzyme chủ yếu xúc tác trong bước khởi đầu của phiên mã.

Infographic dưới đây trình bày sự khác biệt giữa lõi RNA polymerase và holoenzyme ở dạng bảng để so sánh song song.

Tóm tắt - RNA Polymerase Core vs Holoenzyme

RNA polymerase của vi khuẩn là một enzyme đa tiểu đơn vị phụ thuộc DNA. Nó tham gia vào quá trình phiên mã của vi khuẩn. Nó là enzym quan trọng của sự biểu hiện gen và là mục tiêu điều chỉnh. RNA polymerase lõi và holoenzyme là hai dạng của enzyme RNA polymerase của vi khuẩn. Lõi RNA polymerase không có yếu tố sigma, trong khi RNA polymerase holoenzyme bao gồm yếu tố sigma. Vì vậy, phần này tóm tắt sự khác biệt giữa lõi RNA polymerase và holoenzyme.