Forskjellen mellom DNA og RNA Polymerase
Share
Hovedforskjell - DNA vs RNA Polymerase
DNA er det genetiske materialet til nesten alle levende organismer. DNA-polymerase og RNA-polymerase er to enzymer som virker på DNA. DNA-polymerase er enzymet som brukes i DNA-replikasjonen mens RNA-polymerase er enzymet som brukes i transkripsjon. Begge enzymer er i stand til å danne fosfodiesterbindinger mellom nukleotider. Polymerisasjonsretningen skjer i 5 'til 3'. DNA-polymerase krever en primer for initiering av polymerisering mens RNA-polymeraser ikke krever en primer. De hovedforskjell mellom DNA og RNA-polymerase er det DNA-polymerase produserer et dobbeltstrenget DNA-molekyl under polymerisasjon mens RNA-polymerase produserer et enkeltstrenget RNA-molekyl under transkripsjon.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er DNA-polymerase
- Definisjon, DNA Replikasjon, Prosess
2. Hva er RNA Polymerase
- Definisjon, transkripsjon, prosess
3. Hva er likhetene mellom DNA og RNA-polymerase
- Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom DNA og RNA Polymerase
- Sammenligning av nøkkelforskjeller
Nøkkelbetingelser: DNA, DNA-polymerase, DNA-replikasjon, RNA, RNA-polymerase, Transkripsjon
Hva er DNA-polymerase
DNA-polymerase er enzymet som syntetiserer nye DNA-molekyler fra DNA-nukleotidene i en prosess som kalles DNA-replikasjon. DNA-replikasjon forekommer i S-fasen av interfasen før atomavdelingen. Det er en type mal-rettet syntese av DNA siden de nye nukleotidene er komplementært-baserte med de eksisterende nukleotidene i malstrengen. DNA-replikasjon er også en semi-konservativ prosess hvor begge strengene i dobbeltstrenget DNA brukes som maler for DNA-replikasjonen samtidig, men i motsatt retning. Generelt legger DNA-polymerase nukleotider i 5'- til 3'-retningen. Helikase er en annen type enzym involvert i DNA-replikasjon, som avviker det dobbeltstrengede DNA. Initieringen av DNA-replikasjon krever en primer. En primer er en kort streng (18-22 baser) av DNA eller RNA, som gir en 3'-OH-ende for DNA-replikasjonen. Ved å starte fra 3'-OH-enden av primeren, legger DNA-polymerase komplementære nukleotider av malen til den voksende streng. Prosessen med DNA-replikasjon er vist i Figur 1.
Figur 1: DNA-replikasjon
Prokaryoter inneholder DNA-polymerase I til V. Pol I og Pol III er de to typer DNA-polymeraser som er ansvarlige for 80% DNA-replikasjon. Eukaryoter inneholder polymeraser a, β, λ, y, σ, μ, δ, ε, η, ι, κ, ζ, θ og Rev1. Retrovirus som RNA-virus bruker revers transkriptase for å syntetisere DNA fra en RNA-mal.
Hva er RNA Polymerase
RNA-polymerase er enzymet som er ansvarlig for syntesen av RNA-molekyler fra DNA i en prosess kalt transkripsjon. Det legger til RNA-nukleotider i 5'-til-3'-retningen for å produsere det enkeltstrengede RNA-molekylet. Dette RNA kan enten være messenger RNA (mRNA), overføre RNA (tRNA) eller ribosomalt RNA (rRNA). Alle tre typer RNA er involvert i proteinsyntesen. Bindingen av RNA-polymerasen krever identifisering av promotoren til genet, som skal transkriberes. Ved binding av enzymet, tilfører RNA-polymerase komplementære RNA-nukleotider til antisensstrengen av DNA. Transkripsjonsprosessen er vist i figur 2.
Figur 2: Transkripsjon
Prokaryoter inneholder en enkelt RNA-polymerasetype. Imidlertid inneholder eukaryoter fem RNA-polymeraser: RNA-polymerase I til V. RNA-polymerase I er ansvarlig for 50% transkripsjon. Det polymeriserer også rRNA. RNA-polymerase II er involvert i transkripsjon av mRNA. tRNA, noe rRNA og få mindre RNA transkriberes av RNA polymerase III. RNA-polymerase IV og V er utelukkende funnet i planter som involverer i dannelsen av siRNA og heterochromatin.
Likheter mellom DNA og RNA Polymerase
- Både DNA og RNA-polymerase er to enzymer, som virker på DNA.
- Både DNA og RNA-polymerase er i stand til å danne fosfodiesterbindinger mellom nukleotider.
- Både DNA- og RNA-polymerase tilfører nukleotider i 5'- til 3'-retningen.
- Energien for polymerisering kommer fra hydrolysen av fosforanhydridbindingen mellom alfa og beta av det innkommende nukleotid.
- Nukleotider velges for den voksende strengen basert på Watson-Crick baseparingen til malstrengen.
Forskjellen mellom DNA og RNA Polymerase
Definisjon
DNA-polymerase: DNA-polymerase er enzymet som syntetiserer nye DNA-molekyler fra DNA-nukleotider i en prosess som kalles DNA-replikasjon.
RNA-polymerase: RNA-polymerase er enzymet som er ansvarlig for syntesen av RNA-molekyler fra DNA i en prosess kalt transkripsjon.
Bruk
DNA-polymerase: DNA-polymerase brukes i DNA-replikasjon.
RNA-polymerase: RNA-polymerase brukes i transkripsjon.
Produkt
DNA-polymerase: DNA-polymerase syntetiserer et dobbeltstrenget DNA-molekyl.
RNA-polymerase: RNA-polymerase syntetiserer et enkeltstrenget RNA-molekyl.
nukleotider
DNA-polymerase: DNA-polymerase bruker DNA-nukleotider for å syntetisere en ny streng.
RNA-polymerase: RNA-polymerase bruker RNA-nukleotider for å syntetisere en ny streng.
Aktivitet i cellesyklusen
DNA-polymerase: DNA-polymerase er aktiv i S-fasen av interfasen.
RNA-polymerase: RNA-polymerase er aktiv under G1 og G2 faser av vekstfasen.
Enzymbinding
DNA-polymerase: Bindingen av DNA-polymerase til en streng krever en replikasjonsgaffel, som er laget av DNA-gyrase.
RNA-polymerase: Bindingen av RNA-polymerase til en streng krever sitt holoenzym for å gjenkjenne promotoren av genet.
primer
DNA-polymerase: DNA-polymerase krever en primer for initiering av replikasjon.
RNA-polymerase: RNA-polymerase krever ikke en primer for initiering av transkripsjon.
Eksonukleaseaktivitet
DNA-polymerase: DNA-polymerase har eksonukleaseaktivitet.
RNA-polymerase: RNA-polymerase mangler eksonukleaseaktivitet.
Forlengelse
DNA-polymerase: DNA-polymerase syntetiserer hele kromosomet.
RNA-polymerase: RNA-polymerase stopper syntesen ved transkripsjonstermineringsstedet.
Hastighet
DNA-polymerase: E coli DNA-polymerase tilsetter 1000 nukleotider per sekund.
RNA-polymerase: E coli RNA-polymerase tilsetter 40-80 nukleotider per sekund.
Feilfrekvens
DNA-polymerase: DNA-polymerase har en mindre feilrate.
RNA-polymerase: RNA-polymerase har en høy feilrate sammenlignet med DNA-polymerase.
typer
DNA-polymerase: Pol I og Pol III er de to typer DNA-polymeraser, som er ansvarlige for 80% DNA-replikasjon i cellen.
RNA-polymerase: Eukaryoter inneholder RNA-polymerase I til V. Prokaryoter inneholder bare en type RNA-polymeraser.
Konklusjon
DNA- og RNA-polymerase er de to enzymene som er ansvarlige for syntese av DNA og RNA-molekyler fra det genetiske materialet inne i kjernen. DNA-polymerase brukes i DNA-replikasjon mens RNA-polymerase er involvert i transkripsjon. Hovedforskjellen mellom DNA og RNA-polymerase er deres funksjon og krav.
Henvisning:
1. "DNA polymerase." DNA polymerase - Biology-Online Dictionary, tilgjengelig her.
2. Mandal, Ananya. "Hva er DNA Polymerase?" News-Medical.net, 23. april 2014, Tilgjengelig her.
3. "RNA Polymerase - Definisjon, Funtions and Types." Biologi Dictionary, 29. april 2017, Tilgjengelig her.
Bilde Courtesy:
1. "0323 DNA Replication" Av OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "DNA transkripsjon" Ved omarbeidet og vektorisert av meg selv - National Human Genome Research Institute, (Public Domain) via Commons Wikimedia
