Verschil tussen RNA-polymerase 1, 2 en 3

De grootste verschil tussen RNA Polymerase 1, 2 en 3 is dat de RNA-polymerase 1 (Pol 1) transcribeert rRNA-genen en RNA-polymerase 2 (Pol2) transcribeert hoofdzakelijk mRNA-genen, terwijl RNA-polymerase 3 (Pol3) hoofdzakelijk tRNA-genen transcribeert.

RNA-polymerase is het enzym dat betrokken is bij de transcriptie van genen in RNA-moleculen tijdens de eerste stap van eiwitsynthese. Ondertussen hebben eukaryoten drie soorten RNA-polymerasen geclassificeerd als RNA-polymerase 1, 2 en 3 op basis van het type RNA dat ze polymeriseren.

Key Areas Covered

1. Wat is RNA Polymerase 1
- Definitie, subeenheden, transcriptie
2. Wat is RNA-polymerase 2
- Definitie, subeenheden, transcriptie
3. Wat is RNA Polymerase 3
- Definitie, subeenheden, transcriptie
4. Wat zijn de overeenkomsten tussen RNA-polymerase 1, 2 en 3
- Overzicht van gemeenschappelijke functies
5. Wat is het verschil tussen RNA-polymerase 1, 2 en 3
- Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen

RNA Polymerase 1, RNA Polymerase 2, RNA Polymerase 3, Subunits, soorten RNA

Wat is RNA Polymerase 1

RNA polymerase 1 (Pol 1) is een type eukaryotisch RNA-polymerase dat verantwoordelijk is voor de synthese van pre-rRNA, wat 45S is. De rijping van 45S rRNA produceert 28S, 18S en 5,8S rRNA's. 28S en 5.8S zijn de rRNA-component van de grote subeenheid, terwijl 18S de kleine subeenheid van het eukaryote ribosoom vormt. RNA-polymerase 1 is verantwoordelijk voor de productie van 50% van het totale RNA van de cel.

Figuur 1: Vorming van ribosoom uit rRNA

RNA-polymerase 1 is een enzym van 590 kDa, dat 14 eiwitsubeenheden bevat. 10 subeenheden daarvan zijn betrokken bij de vorming van de kern: Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10, Rpb12, Al90, A135, AC40, AC19 en A12.2. De vijf subeenheden Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10 en Rpb12 komen ook zowel in RNA-polymerase 2 en 3 voor..

Wat is RNA Polymerase 2

RNA-polymerase 2 (Pol 2) is het belangrijkste type RNA-polymerase dat betrokken is bij de transcriptie in eukaryoten. Het transcribeert voornamelijk de eiwit-coderende genen in mRNA. Afgezien daarvan transcribeert RNA-polymerase 2 ook miRNA-, snRNA- en snoRNA-genen.

Figuur 2: Rol van RNA polymerase 2

RNA-polymerase 2 is een 550 kDa-enzym met 12 eiwitsubeenheden. De grootste subeenheid van RNA-polymerase II bestaat uit een C-terminaal domein (CTD) waarvan de fosforylering essentieel is voor de transcriptie en RNA-bewerking..

Wat is RNA Polymerase 3

RNA-polymerase 3 is het type eukaryote RNA-polymerase dat hoofdzakelijk tRNA-genen over- schrijft. Het transcribeert ook 5S-rRNA-genen en U6-spliceosomale RNA-genen. De genen die worden getranscribeerd door RNA-polymerase 3 zijn huishoudgenen waarvan de functie essentieel is voor een levende cel. Daarom wordt de expressie van RNA-polymerase 3 tijdens de celgroei strak gereguleerd. De transcriptie van tRNA-genen en 5S-rRNA-genen wordt geïnitieerd door afzonderlijke transcriptiefactoren.

Figuur 3: Structuur van tRNA

Overeenkomsten tussen RNA Polymerase 1, 2 en 3

RNA-polymerase 1, 2 en 3 zijn drie typen eukaryote RNA-polymerasen.
Ze zijn betrokken bij de transcriptie van genen in verschillende soorten RNA.
Alle drie RNA-polymerasen bestaan uit gemeenschappelijke subeenheden anders dan a-achtige subeenheden. Bovendien bevat elk RNA-polymerase drie-zeven unieke kleinere subeenheden.
De belangrijkste functie hiervan is het toevoegen van complementaire RNA-nucleotiden aan een DNA-streng. Daarom zijn alle drie RNA-polymerasen DNA-afhankelijke RNA-polymerasen.
Ze vereisen geen primer voor het initiëren van de polymerisatie.
Ze voegen RNA-nucleotiden toe in de 5 'naar 3'-richting en koppelen ze door de vorming van fosfodiesterbindingen.
De energie voor polymerisatie is afkomstig van de hydrolyse van de fosfoanhydride-binding tussen alfa en bèta van het binnenkomende nucleotide.

Verschil tussen RNA-polymerase 1, 2 en 3

Definitie

RNA-polymerase 1 verwijst naar het RNA-polymerase dat alleen ribosomaal RNA (maar geen 5S-rRNA) transcribeert, een type RNA dat verantwoordelijk is voor meer dan 50% van het totale RNA dat in een cel is gesynthetiseerd. RNA-polymerase 2 verwijst naar het centrale enzym dat de DNA-gerichte mRNA-synthese katalyseert tijdens de transcriptie van eiwit-coderende genen terwijl RNA-polymerase 3 verwijst naar het RNA-polymerase dat kleine niet-getranslateerde RNA's transcribeert, zoals tRNA's.

Soorten RNA getranscribeerd

RNA-polymerase 1 transcribeert rRNA-genen, terwijl RNA-polymerase 2 mRNA-, miRNA-, snRNA- en snoRNA-genen over- schrijft. RNA-polymerase 3 transcribeert tRNA- en 5S-rRNA-genen. Dit is het belangrijkste verschil tussen RNA Polymerase 1, 2 en 3.

Locatie binnen de Nucleus

RNA-polymerase 1 bevindt zich in de nucleolus, terwijl RNA-polymerase 2 en 3 in het nucleoplasma verblijven.

genen

RNA-polymerase 1 transcribeert pre-rRNA bij -200 kopieën, terwijl RNA-polymerase 2 ~ 25.000 genen transcriberen, en RNA-polymerase 3 transcribeert 30-50 genen bij variabele kopieaantallen.

Alfa-achtige subeenheid

RNA-polymerase I en III bevatten dezelfde twee niet-identieke a-achtige subeenheden, terwijl polymerase II twee kopieën van een verschillende a-achtige subeenheid heeft.

Remming met Alpha-Amanitin

RNA-polymerase 1 is ongevoelig voor a-amanitine; RNA-polymerase 2 is gevoelig voor 1 μg / ml α-amanitine en RNA-polymerase 3 is gevoelig voor 10 μg / ml α-amanitine.

Conclusie

RNA-polymerase 1 transcri- deert rRNA-genen, terwijl RNA-polymerase 2 mRNA-genen over- schrijft en RNA-polymerase 3 tRNA-genen transcribeert. Bovendien komt RNA-polymerase 1 in de nucleolus voor, terwijl RNA-polymerase 2 en 3 in het nucleoplasma van de kern voorkomen. Het belangrijkste verschil tussen RNA-polymerase 1, 2 en 3 is het type transcriptiegenen en hun locatie in de kern.

Referentie:

1. Tafur, Lucas et al. "Moleculaire structuren van transcriptie van RNA-polymerase I". Molecular Cell 64.6 (2016): 1135-1143. PMC. Web. 10 juli 2018, hier beschikbaar
2. Hahn, Steven. "Structuur en mechanisme van de RNA Polymerase II transcriptiemachines." Structuur en moleculaire biologie van de natuur 11.5 (2004): 394-403. PMC. Web. 10 juli 2018, hier beschikbaar
3. Khatter, Heena. RNA Polymerase I en III: vergelijkbaar en toch uniek. vol. 47, ELSEVIER, hier beschikbaar

Afbeelding met dank aan:

1. "Ribosomale rRNA-subeenheden" (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "DNA-transcriptie" door herwerkt en gevectoriseerd door mijzelf - National Human Genome Research Institute, (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "De tRNA-klaverblad-generaal" door Yikrazuul - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Wetenschap