Diferencia entre la polimerasa de ARN procariótica y eucariótica

Diferencia clave: polimerasa de ARN procariótica y eucariótica

La ARN polimerasa es la enzima responsable del proceso de transcripción que tiene lugar en todos los organismos vivos. La ARN polimerasa es una enzima de alto peso molecular. El nombre oficial de la ARN polimerasa es el ARN polimerasa dirigida por ADN. Durante la transcripción, la ARN polimerasa abre el ADN de doble cadena para que una hebra de ADN se pueda utilizar como plantilla para el proceso de síntesis de una molécula de ARNm. Generando ARN (ARNm, ARNr y ARNt) Las moléculas son un paso extremadamente importante en la síntesis de proteínas (traducción). Los factores de transcripción y los complejos mediados por la transcripción guían la enzima ARN polimerasa para iniciar la transcripción en una célula viva. La ARN polimerasa se une a la región promotora del gen (ADN) y comienza la transcripción catalizada por la ARN polimerasa. La transcripción procariótica y eucariótica difiere principalmente debido a la diferencia en la enzima ARN polimerasa. los diferencia clave entre la polimerasa de ARN procariótica y eucariótica es que la transcripción procariótica se realiza mediante un único tipo de subunidad múltiple de ARN polimerasa. Por el contrario, la transcripción eucariota está catalizada por tres tipos diferentes de ARN polimerasas denominadas ARN polimerasa I(transcribir ARNr), ARN polimerasa II (transcribir ARNm) y ARN polimerasaIII (transcribir ARNt).

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué es la polimerasa de ARN procariótico?
3. ¿Qué es la polimerasa de ARN eucariótica?
4. Similitudes entre la polimerasa de ARN procariótica y eucariótica
5. Comparación lado a lado: polimerasa de ARN procariótica y eucariótica en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es la polimerasa de ARN procariótico??

La ARN polimerasa procariótica es una enzima pesada multisubunidad. La ARN polimerasa de E. coli Es ampliamente estudiado. Esta es una enzima compleja que tiene un peso molecular de 450 KDa. La holoenzima consta de dos componentes principales. Son factores de enzima núcleo y transcripción. El componente principal de la enzima tiene cinco subunidades, tales como β ', β, αI, αII y ω. Los factores de transcripción son el factor sigma (iniciación), nusA (alargamiento)..

Fuera de estos factores, el β 'tiene la función de unión al ADN. Y el factor β tiene el sitio catalítico que lleva a cabo la polimerización del ARN. Las funciones de los factores α y ω aún no están descubiertas. Algunos dicen que el factor alfa (α) es responsable del inicio de la cadena y la interacción con proteínas reguladoras. La función principal del factor sigma es el reconocimiento del promotor. Una vez que el promotor en el ADN es reconocido por el factor sigma, el componente de coenzima de la ARN polimerasa se une con la región promotora e inicia la polimerización del ARN. Una vez que comienza la transcripción, el factor sigma se libera del ADN. El alargamiento de la molécula de ARN se realiza por la subunidad β. En la terminación de la cadena, el "factor rho" libera la molécula de ARN ya transcrita.

Figura 01: La polimerasa de ARN procariótico

La transcripción termina en los sitios especificados por la plantilla de ADN. El factor nusA está involucrado en la función de alargamiento así como en la terminación de la cadena. El antibiótico rifampicina puede unirse a la subunidad beta de la ARN polimerasa bacteriana. Por lo tanto, está impidiendo que la enzima inicie la polimerización de ARN bacteriano. Otro antibiótico conocido como estreptolidigina inhibe el proceso de elongación de la polimerización de ARN bacteriano. El ARNm de procariotas es policistrónico, lo que significa que contiene codones de más de un cistrón (más de un gen).

¿Qué es la polimerasa de ARN eucariótica??

Las ARN polimerasas eucariotas son tres tipos diferentes. Transcriben diferentes clases de genes. Y también funcionan bajo diferentes condiciones. Los factores de iniciación y terminación (factores sigma y rho) son completamente diferentes de los homólogos de ARN polimerasa procarióticos. Las tres ARN polimerasas diferentes se denominan ARN polimerasa I (transcribe ARNr), ARN polimerasa II (transcribe ARNm) y ARN polimerasa III (transcribe ARNt). La ARN polimerasa I se encuentra en el núcleo y la enzima requiere Mg²⁺ por su actividad. La ARN polimerasa II se encuentra en el nucleoplasma y necesita ATP para su actividad. La ARN polimerasa III también se localiza en el nucleoplasma..

Los promotores de estas ARN polimerasas son diferentes. La ARN polimerasa I reconoce los promotores en sentido ascendente entre -45 y +25 regiones en el ADN. La ARN polimerasa II reconoce los promotores en sentido ascendente entre -25 y -100 regiones en el ADN, como (caja TATA, caja CAAT y caja GC). La ARN polimerasa III reconoce los promotores internos posteriores.

Figura 02: Polimerasa de ARN eucariótico

Las ARN polimerasas eucariotas son complejos grandes que se componen de proteínas de múltiples subunidades de 500 kDa o más. Tienen diferentes factores de transcripción para el proceso de iniciación y el proceso de alargamiento como, TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. La polimerización de ARN termina por la ARN polimerasa I después de reconocer la caja de Sal. La terminación de la polimerización de ARN por la ARN polimerasa II ocurre después de reconocer las señales posteriores conocidas como cola poliA. Y la ARN polimerasa III reconoce residuos de desoxiadenilato en la plantilla y finaliza la transcripción. El ARNm eucariota es siempre monocistrónico..

¿Cuáles son las similitudes entre la polimerasa de ARN procariótica y eucariótica??

Ambos están implicados en la síntesis de ARN..
Ambos usan el ADN como plantilla..
Ambas son proteínas grandes.
Ambos tienen factor sigma que inicia la transcripción..
Ambos tienen factores de transcripción que regulan los pasos (iniciación y elongación) de la polimerización de ARN.

¿Cuál es la diferencia entre la polimerasa de ARN procariótica y eucariótica??

ARN polimerasa procariótica vs eucariótica
La ARN polimerasa procariótica es una enzima de tipo de subunidades múltiples que es responsable de la transcripción procariótica.	Las ARN polimerasas eucariotas son diferentes tipos de enzimas que llevan a cabo la transcripción eucariótica..
Peso molecular
El peso molecular de la ARN polimerasa procariótica es de aproximadamente 400 KDa..	El peso molecular de las ARN polimerasas eucarióticas es superior a 500 kD.
Factores de transcripción
La ARN polimerasa procariótica tiene factores de transcripción como el factor sigma y nusA.	Las ARN polimerasas eucariotas tienen diferentes factores de transcripción para el inicio y el alargamiento, tales como; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ
Factor de terminación
La ARN polimerasa procariótica tiene un "factor rho" para la terminación.	Las ARN polimerasas eucariotas tienen diferentes secuencias de terminación como caja de sal, cola de poli A, residuos de desoxiadenilato.
Promotores
La ARN polimerasa procariótica reconoce el promotor en la región -10 a -35 en el ADN conocido como caja TATA.	Las ARN polimerasas eucariotas reconocen diferentes promotores.¹.
Naturaleza del ARNm
La ARN polimerasa procariótica produce ARNm policistrónico.	La ARN polimerasa II eucariótica produce ARNm monocistrónico.

¹ ARN polimerasa I reconoce los promotores en sentido ascendente entre -45 y +25 regiones en el ADN. ARN polimerasa II reconoce los promotores en sentido ascendente entre -25 y -100 regiones en el ADN como (caja TATA, caja CAAT y caja GC). ARN polimerasa III reconoce a los promotores internos downstream.

Resumen - ARN polimerasa procariótica vs eucariótica

La ARN polimerasa es la enzima responsable de la polimerización de ARN conocida como transcripción en la célula viva. La ARN polimerasa también se denomina ARN polimerasa dirigida por ADN ya que utiliza el ADN como plantilla. En la transcripción, la ARN polimerasa abre normalmente el ADN de doble cadena, de modo que una hebra de ADN se puede utilizar como plantilla para el proceso de síntesis de la molécula de ARN. La ARN polimerasa puede dar lugar a ARNm, ARNr y ARNt. Los factores de transcripción y el complejo mediado por la transcripción guían la ARN polimerasa en el proceso de transcripción. La transcripción tiene tres pasos; Iniciación, alargamiento y terminación. Esto se puede resaltar como la diferencia entre la polimerasa de ARN procariótica y eucariótica..

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Referencia:

1.Nature News, Nature Publishing Group. Disponible aquí
2. “ARN polimerasa”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 de diciembre de 2017. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1.'RNAP TEC small'By Abbondanzieri, (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
2.'Label RNA pol II 'Por JWSchmidt, (Dominio público) a través de Commons Wikimedia

Biología Molecular