Sự khác biệt chính - RNA Polymerase của tế bào nhân sơ và nhân chuẩn
RNA polymerase là enzyme chịu trách nhiệm cho quá trình phiên mã diễn ra trong tất cả các cơ thể sống. RNA polymerase là một loại enzyme có trọng lượng phân tử cao. Tên chính thức của RNA polymerase là RNA polymerase hướng DNA. Trong quá trình phiên mã, RNA polymerase mở DNA sợi kép để một sợi DNA có thể được sử dụng làm khuôn cho quá trình tổng hợp một phân tử mRNA. Tạo phân tử RNA (mRNA, rRNA và tRNA) là một bước cực kỳ quan trọng trong quá trình tổng hợp protein (dịch mã). Các yếu tố phiên mã và phức hợp trung gian phiên mã hướng dẫn enzyme RNA polymerase bắt đầu phiên mã trong tế bào sống. RNA polymerase gắn vào vùng promoter của gen (DNA) và bắt đầu phiên mã do RNA polymerase xúc tác. Phiên mã của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực khác nhau chủ yếu do sự khác biệt về enzym RNA polymerase. Sự khác biệt cơ bản giữa RNA polymerase của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực là quá trình phiên mã của tế bào nhân sơ được thực hiện bởi một loại RNA polymerase đa đơn vị. Ngược lại, quá trình phiên mã ở sinh vật nhân thực được xúc tác bởi ba loại RNA polymerase khác nhau được đặt tên là RNA polymerase I (phiên mã rRNA), RNA polymerase II (phiên mã mRNA) và RNA polymerase III (phiên mã tRNA).
Prokaryotic RNA Polymerase là gì?
RNA polymerase của tế bào nhân sơ là một enzyme nặng đa đơn vị. RNA polymerase của E coli được nghiên cứu rộng rãi. Đây là một loại enzyme phức tạp có trọng lượng phân tử là 450 KDa. Holoenzyme bao gồm hai thành phần chính. Chúng là các nhân tố phiên mã và enzyme cốt lõi. Thành phần cốt lõi của enzyme có năm tiểu đơn vị như β’, β, αI, αII và ω. Các yếu tố phiên mã là yếu tố sigma (bắt đầu), nusA (kéo dài).
Trong số các yếu tố này, β´ có chức năng liên kết DNA. Và yếu tố β có vị trí xúc tác thực hiện phản ứng trùng hợp RNA. Chức năng của các yếu tố α và ω vẫn chưa được khám phá. Một số ý kiến cho rằng yếu tố alpha (α) chịu trách nhiệm khởi động chuỗi và tương tác với các protein điều hòa. Chức năng chính của yếu tố sigma là nhận dạng promoter. Khi promoter trong DNA được nhận biết bởi yếu tố sigma, thành phần coenzyme của RNA polymerase sẽ liên kết với vùng promoter và bắt đầu quá trình trùng hợp RNA. Khi quá trình phiên mã bắt đầu, yếu tố sigma sẽ giải phóng khỏi DNA. Sự kéo dài của phân tử RNA được thực hiện bởi tiểu đơn vị β. Trong quá trình kết thúc chuỗi, “yếu tố rho” giải phóng phân tử RNA đã được phiên mã.
Hình 01: RNA Polymerase của tế bào nhân sơ
Phiên mã kết thúc tại các vị trí được chỉ định bởi khuôn mẫu DNA. Yếu tố nusA có liên quan đến chức năng kéo dài cũng như kết thúc chuỗi. Thuốc kháng sinh rifampicin có thể liên kết với tiểu đơn vị beta của RNA polymerase của vi khuẩn. Do đó, nó ngăn không cho enzyme bắt đầu quá trình trùng hợp RNA của vi khuẩn. Một loại kháng sinh khác được gọi là streptolydigin ức chế quá trình kéo dài của quá trình trùng hợp RNA của vi khuẩn. MRNA của sinh vật nhân sơ là polycistronic, có nghĩa là nó chứa các codon của nhiều hơn một cistron (nhiều hơn một gen).
RNA Polymerase của sinh vật nhân chuẩn là gì?
Các polymerase RNA của sinh vật nhân chuẩn có ba loại khác nhau. Chúng phiên mã các lớp gen khác nhau. Và cũng hoạt động trong các điều kiện khác nhau. Các yếu tố khởi đầu và kết thúc (yếu tố sigma và rho) hoàn toàn khác với các yếu tố tương tự RNA polymerase của sinh vật nhân sơ. Ba RNA polymerase khác nhau được đặt tên là, RNA polymerase I (phiên mã rRNA), RNA polymerase II (phiên mã mRNA) và RNA polymerase III (phiên mã tRNA). RNA polymerase I nằm trong nucleolus và enzyme cần Mg2 +cho hoạt động của nó. RNA polymerase II nằm trong nucleoplasm và cần ATP cho hoạt động của nó. RNA polymerase III cũng nằm trong nucleoplasm.
Các chất xúc tiến cho các RNA polymerase này khác nhau. RNA polymerase Tôi nhận ra các promoter ở ngược dòng từ -45 đến +25 vùng trong DNA. RNA polymerase II nhận ra các promoter ở ngược dòng giữa -25 đến -100 vùng trong DNA như (hộp TATA, hộp CAAT và hộp GC). RNA polymerase III nhận ra các chất xúc tiến bên trong hạ lưu.
Hình 02: RNA Polymerase của sinh vật nhân chuẩn
Các polymerase RNA của sinh vật nhân chuẩn là phức hợp lớn được tạo thành từ các protein đa đơn vị có kích thước 500 kDa trở lên. Chúng có các yếu tố phiên mã khác nhau cho quá trình bắt đầu và quá trình kéo dài như TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. Quá trình trùng hợp RNA kết thúc bởi RNA polymerase I sau khi nhận ra hộp Sal. Sự kết thúc quá trình trùng hợp RNA bởi RNA polymerase II xảy ra sau khi nhận ra các tín hiệu xuôi dòng được gọi là đuôi polyA. Và RNA polymerase III nhận ra các gốc deoxyadenylate trên khuôn mẫu và chấm dứt phiên mã. MRNA của sinh vật nhân chuẩn luôn là đơn điện tử.
Điểm giống nhau giữa RNA polymerase của tế bào nhân sơ và nhân thực là gì?
- Cả hai đều tham gia vào quá trình tổng hợp RNA.
- Cả hai đều sử dụng DNA làm khuôn mẫu.
- Cả hai đều là protein lớn.
- Cả hai đều có yếu tố sigma bắt đầu phiên mã.
- Cả hai đều có các yếu tố phiên mã quy định các bước (bắt đầu và kéo dài) của quá trình trùng hợp RNA.
Sự khác biệt giữa RNA polymerase của sinh vật nhân sơ và nhân thực là gì?
RNA Polymerase của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực |
|
| ARN polymerase của tế bào nhân sơ là một loại enzim loại đa đơn vị duy nhất chịu trách nhiệm cho quá trình phiên mã của tế bào nhân sơ. | Các polymerase RNA của sinh vật nhân thực là các loại enzym khác nhau thực hiện quá trình phiên mã của sinh vật nhân thực. |
| Khối lượng phân tử | |
| Trọng lượng phân tử RNA polymerase của tế bào nhân sơ là khoảng 400 KDa. | Trọng lượng phân tử RNA polymerase của sinh vật nhân chuẩn là hơn 500kD. |
| Yếu tố phiên âm | |
| RNA polymerase của tế bào nhân sơ có các yếu tố phiên mã như yếu tố sigma và nusA. | Các polymerase RNA của sinh vật nhân chuẩn có các yếu tố phiên mã khác nhau để bắt đầu và kéo dài như; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
| Yếu tố Chấm dứt | |
| RNA polymerase của tế bào nhân sơ có “yếu tố rho” để kết thúc. | Các polymerase RNA của Sinh vật nhân chuẩn có các trình tự kết thúc khác nhau như hộp sal, đuôi poly A, gốc deoxyadenylate. |
| Thúc đẩy | |
| RNA polymerase của tế bào nhân sơ nhận ra promoter ở vùng -10 đến -35 trong DNA được gọi là hộp TATA. | Các polymerase RNA của sinh vật nhân chuẩn nhận ra các chất xúc tiến khác nhau1. |
| Bản chất của mRNA | |
| ARN polymerase của tế bào nhân sơ tạo ra mRNA polycistronic. | RNA polymerase II của sinh vật nhân chuẩn tạo ra mRNA đơn điện tử. |
1RNA polymerase Tôi nhận ra các promoter ở vùng ngược dòng từ -45 đến +25 vùng trong DNA. RNA polymerase II nhận biết các promoter ở ngược dòng giữa -25 đến -100 vùng trong DNA như (hộp TATA, hộp CAAT và hộp GC). RNA polymerase III nhận ra các chất xúc tiến bên trong hạ lưu.
Tóm tắt - RNA Polymerase của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực
RNA polymerase là enzyme chịu trách nhiệm cho quá trình trùng hợp RNA được gọi là phiên mã trong tế bào sống. RNA polymerase cũng được đặt tên là RNA polymerase hướng DNA vì nó sử dụng DNA làm khuôn mẫu. Trong phiên mã, RNA polymerase thường mở DNA sợi kép để một sợi DNA có thể được sử dụng làm khuôn cho quá trình tổng hợp phân tử RNA. RNA polymerase có thể tạo ra mRNA, rRNA và tRNA. Các yếu tố phiên mã và phức hợp trung gian phiên mã hướng dẫn RNA polymerase trong quá trình phiên mã. Phiên mã có ba bước; bắt đầu, kéo dài và kết thúc. Điều này có thể được đánh dấu là sự khác biệt giữa RNA Polymerase của sinh vật nhân sơ và nhân thực.
Tải xuống phiên bản PDF của RNA Polymerase của tế bào nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa RNA Polymerase của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn
