Hlavný rozdiel - DNA vs RNA polymeráza

DNA je genetickým materiálom takmer všetkých živých organizmov. DNA polymeráza a RNA polymeráza sú dva enzýmy, ktoré pôsobia na DNA. DNA polymeráza je enzým používaný pri replikácii DNA, zatiaľ čo RNA polymeráza je enzým používaný pri transkripcii. Oba enzýmy sú schopné vytvárať fosfodiesterové väzby medzi nukleotidmi. Smer polymerizácie sa vyskytuje v 5 ‘až 3’. DNA polymeráza vyžaduje na začatie polymerizácie primer, zatiaľ čo RNA polymerázy nevyžadujú primer. The hlavný rozdiel medzi DNA a RNA polymerázou je to DNA polymeráza produkuje počas polymerizácie dvojvláknovú molekulu DNA, zatiaľ čo RNA polymeráza počas transkripcie produkuje jednovláknovú molekulu RNA.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo je DNA polymeráza - Definícia, replikácia DNA, proces 2. Čo je RNA polymeráza - Definícia, prepis, proces 3. Aké sú podobnosti medzi DNA a RNA polymerázou - Prehľad bežných funkcií 4. Aký je rozdiel medzi DNA a RNA polymerázou - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: DNA, DNA polymeráza, replikácia DNA, RNA, RNA polymeráza, transkripcia

Čo je DNA polymeráza

DNA polymeráza je enzým, ktorý syntetizuje nové molekuly DNA z nukleotidov DNA v procese nazývanom replikácia DNA. Replikácia DNA prebieha vo fáze S interfázy pred jadrovým delením. Je to typ templátovo riadenej syntézy DNA, pretože nové nukleotidy sú komplementárne bázové spárované s existujúcimi nukleotidmi templátového vlákna. Replikácia DNA je tiež semi-konzervatívny proces, kde sa obidva vlákna dvojvláknovej DNA používajú ako templáty na replikáciu DNA súčasne, ale v opačnom smere. DNA polymeráza spravidla pridáva nukleotidy v smere 5 ‘až 3‘. Helikáza je ďalší typ enzýmu zapojeného do replikácie DNA, ktorý odvíja dvojvláknovú DNA. Iniciácia replikácie DNA vyžaduje primer. Primér je krátky reťazec (18-22 báz) DNA alebo RNA, ktorý poskytuje 3 'OH koniec na replikáciu DNA. Začínajúc od 3 'OH konca priméru, DNA polymeráza pridáva do rastúceho vlákna komplementárne nukleotidy templátu. Proces replikácie DNA je znázornený na obrázku 1.

Obrázok 1: Replikácia DNA

Prokaryoty obsahujú DNA polymerázu I až V. Pol I a Pol III sú dva typy DNA polymeráz, ktoré sú zodpovedné za 80% replikácie DNA. Eukaryoty obsahujú polymerázy α, β, λ, γ, σ, μ, δ, ε, η, ι, κ, ζ, θ a Rev1. Retrovírusy ako RNA vírusy používajú na syntézu DNA z templátu RNA reverznú transkriptázu.

Čo je RNA polymeráza

RNA polymeráza je enzým zodpovedný za syntézu molekúl RNA z DNA v procese nazývanom transkripcia. Pridáva nukleotidy RNA v smere 5 'až 3' za vzniku jednovláknovej molekuly RNA. Touto RNA môže byť buď messengerová RNA (mRNA), prenosová RNA (tRNA) alebo ribozomálna RNA (rRNA). Všetky tri typy RNA sa podieľajú na syntéze bielkovín. Väzba RNA polymerázy vyžaduje identifikáciu promótora génu, ktorý sa bude transkribovať. Po naviazaní enzýmu RNA polymeráza pridá komplementárne RNA nukleotidy k antisense vláknu DNA. Proces transkripcie je znázornený na obrázku 2.

Obrázok 2: Prepis

Prokaryoty obsahujú jeden typ RNA polymerázy. Eukaryoty však obsahujú päť RNA polymeráz: RNA polymeráza I až V. RNA polymeráza I je zodpovedná za 50% transkripcie. Tiež polymerizuje rRNA. RNA polymeráza II sa podieľa na transkripcii mRNA. tRNA, niektoré rRNA a niekoľko menších RNA sú transkribované RNA polymerázou III. RNA polymeráza IV a V sa nachádza výlučne v rastlinách, ktoré zahŕňajú tvorbu siRNA a heterochromatínu.

Podobnosti medzi DNA a RNA polymerázou

Rozdiel medzi DNA a RNA polymerázou

Definícia

DNA polymeráza: DNA polymeráza je enzým, ktorý syntetizuje nové molekuly DNA z nukleotidov DNA v procese nazývanom replikácia DNA.

RNA polymeráza: RNA polymeráza je enzým zodpovedný za syntézu molekúl RNA z DNA v procese nazývanom transkripcia.

Použite

DNA polymeráza: DNA polymeráza sa používa na replikáciu DNA.

RNA polymeráza: Na transkripciu sa používa RNA polymeráza.

Výrobok

DNA polymeráza: DNA polymeráza syntetizuje dvojvláknovú molekulu DNA.

RNA polymeráza: RNA polymeráza syntetizuje jednovláknovú molekulu RNA.

Nukleotidy

DNA polymeráza: DNA polymeráza používa nukleotidy DNA na syntézu nového vlákna.

RNA polymeráza: RNA polymeráza používa nukleotidy RNA na syntézu nového vlákna.

Aktivita v bunkovom cykle

DNA polymeráza: DNA polymeráza je aktívna počas S fázy interfázy.

RNA polymeráza: RNA polymeráza je aktívna počas G₁ a G.₂ fázy rastovej fázy.

Väzba enzýmov

DNA polymeráza: Väzba DNA polymerázy na reťazec vyžaduje replikačnú vidlicu, ktorá je vytvorená DNA gyrázou.

RNA polymeráza: Väzba RNA polymerázy na reťazec vyžaduje, aby jeho holoenzým rozpoznal promótor génu.

Základný náter

DNA polymeráza: DNA polymeráza vyžaduje na začatie replikácie primer.

RNA polymeráza: RNA polymeráza nevyžaduje na začatie transkripcie primer.

Aktivita exonukleázy

DNA polymeráza: DNA polymeráza má exonukleázovú aktivitu.

RNA polymeráza: RNA polymeráze chýba aktivita exonukleázy.

Predĺženie

DNA polymeráza: DNA polymeráza syntetizuje celý chromozóm.

RNA polymeráza: RNA polymeráza zastavuje syntézu v mieste ukončenia transkripcie.

Rýchlosť

DNA polymeráza: DNA polymeráza E. coli pridáva 1 000 nukleotidov za sekundu.

RNA polymeráza: RNA polymeráza E. coli pridáva 40-80 nukleotidov za sekundu.

Miera chýb

DNA polymeráza: DNA polymeráza má menšiu chybovosť.

RNA polymeráza: RNA polymeráza má vysokú chybovosť v porovnaní s DNA polymerázou.

Druhy

DNA polymeráza: Pol I a Pol III sú dva typy DNA polymeráz, ktoré sú zodpovedné za 80% replikácie DNA v bunke.

RNA polymeráza: Eukaryoty obsahujú RNA polymerázu I až V. Prokaryoty obsahujú iba jeden typ RNA polymeráz.

Záver

DNA a RNA polymeráza sú dva enzýmy zodpovedné za syntézu molekúl DNA a RNA z genetického materiálu vo vnútri jadra. DNA polymeráza sa používa na replikáciu DNA, zatiaľ čo RNA polymeráza sa podieľa na transkripcii. Hlavným rozdielom medzi DNA a RNA polymerázou je ich funkcia a požiadavky.

Referencia:

1. „DNA polymeráza“. DNA polymeráza-biológia-online slovník, k dispozícii tu. 2. Mandal, Ananya. "Čo je DNA polymeráza?" News-Medical.net, 23. apríla 2014, K dispozícii tu. 3. „RNA polymeráza - definícia, funkcie a typy.“ Biologický slovník, 29. apríla 2017, k dispozícii tu.

Obrázok so súhlasom:

1. „Replikácia DNA 0323“ od OpenStax - (CC BY 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia 2. „Transkripcia DNA“ Od samého prepracovania a vektorizovania - National Institute of Human Genome Research Institute, (Public Domain) via Commons Wikimedia