Główna różnica – DNA vs polimeraza RNA

DNA to materiał genetyczny prawie wszystkich żywych organizmów. Polimeraza DNA i polimeraza RNA to dwa enzymy działające na DNA. Polimeraza DNA jest enzymem używanym w replikacji DNA, podczas gdy polimeraza RNA jest enzymem używanym w transkrypcji. Oba enzymy są zdolne do tworzenia wiązań fosfodiestrowych między nukleotydami. Kierunek polimeryzacji następuje od 5’ do 3’. Polimeraza DNA wymaga startera do rozpoczęcia polimeryzacji, podczas gdy polimerazy RNA nie wymagają startera. ten główna różnica między polimerazą DNA i RNA jest to, że Polimeraza DNA wytwarza dwuniciową cząsteczkę DNA podczas polimeryzacji, podczas gdy polimeraza RNA wytwarza jednoniciową cząsteczkę RNA podczas transkrypcji.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest polimeraza DNA? – Definicja, replikacja DNA, proces 2. Co to jest polimeraza RNA? – Definicja, transkrypcja, proces 3. Jakie są podobieństwa między polimerazą DNA i RNA? – Zarys wspólnych cech 4. Jaka jest różnica między polimerazą DNA a RNA? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe warunki: DNA, polimeraza DNA, replikacja DNA, RNA, polimeraza RNA, transkrypcja

Co to jest polimeraza DNA?

Polimeraza DNA to enzym, który syntetyzuje nowe cząsteczki DNA z nukleotydów DNA w procesie zwanym replikacją DNA. Replikacja DNA zachodzi w fazie S interfazy przed podziałem jądrowym. Jest to rodzaj syntezy DNA kierowanej przez matrycę, ponieważ nowe nukleotydy są komplementarnie sparowane z istniejącymi nukleotydami nici matrycy. Replikacja DNA jest również procesem półkonserwatywnym, w którym obie nici dwuniciowego DNA są używane jako matryce do replikacji DNA w tym samym czasie, ale w przeciwnym kierunku. Generalnie polimeraza DNA dodaje nukleotydy w kierunku od 5’ do 3’. Helikaza to inny rodzaj enzymu biorącego udział w replikacji DNA, który rozwija dwuniciowy DNA. Rozpoczęcie replikacji DNA wymaga startera. Starter to krótka nić (18-22 zasad) DNA lub RNA, która zapewnia koniec 3’ OH do replikacji DNA. Zaczynając od końca 3’ OH startera, polimeraza DNA dodaje komplementarne nukleotydy matrycy do rosnącej nici. Proces replikacji DNA przedstawiono na rycinie 1.

Rysunek 1: Replikacja DNA

Prokariota zawierają polimerazę DNA I do V. Pol I i Pol III to dwa typy polimeraz DNA, które są odpowiedzialne za 80% replikacji DNA. Eukarionty zawierają polimerazy α, β, λ, γ, σ, μ, δ, ε, η, ι, κ, ζ, θ i Rev1. Retrowirusy, takie jak wirusy RNA, wykorzystują odwrotną transkryptazę do syntezy DNA z matrycy RNA.

Co to jest polimeraza RNA

Polimeraza RNA jest enzymem odpowiedzialnym za syntezę cząsteczek RNA z DNA w procesie zwanym transkrypcją. Dodaje nukleotydy RNA w kierunku od 5 'do 3', aby wytworzyć jednoniciową cząsteczkę RNA. Ten RNA może być informacyjnym RNA (mRNA), transferowym RNA (tRNA) lub rybosomalnym RNA (rRNA). Wszystkie trzy rodzaje RNA biorą udział w syntezie białek. Wiązanie polimerazy RNA wymaga identyfikacji promotora genu, który ma podlegać transkrypcji. Po związaniu enzymu polimeraza RNA dodaje komplementarne nukleotydy RNA do antysensownej nici DNA. Proces transkrypcji przedstawiono na rycinie 2.

Rysunek 2: Transkrypcja

Prokariota zawierają jeden typ polimerazy RNA. Jednak eukarionty zawierają pięć polimeraz RNA: polimerazę RNA I do V. Polimeraza RNA I odpowiada za 50% transkrypcji. Polimeryzuje również rRNA. Polimeraza RNA II bierze udział w transkrypcji mRNA. tRNA, niektóre rRNA i kilka mniejszych RNA są transkrybowane przez polimerazę RNA III. Polimerazy RNA IV i V występują wyłącznie w roślinach, uczestnicząc w tworzeniu siRNA i heterochromatyny.

Podobieństwa między polimerazą DNA i RNA

Różnica między polimerazą DNA i RNA

Definicja

Polimeraza DNA: Polimeraza DNA to enzym, który syntetyzuje nowe cząsteczki DNA z nukleotydów DNA w procesie zwanym replikacją DNA.

Polimeraza RNA: Polimeraza RNA jest enzymem odpowiedzialnym za syntezę cząsteczek RNA z DNA w procesie zwanym transkrypcją.

Posługiwać się

Polimeraza DNA: W replikacji DNA stosowana jest polimeraza DNA.

Polimeraza RNA: W transkrypcji stosowana jest polimeraza RNA.

Produkt

Polimeraza DNA: Polimeraza DNA syntetyzuje dwuniciową cząsteczkę DNA.

Polimeraza RNA: Polimeraza RNA syntetyzuje jednoniciową cząsteczkę RNA.

Nukleotydy

Polimeraza DNA: Polimeraza DNA wykorzystuje nukleotydy DNA do syntezy nowej nici.

Polimeraza RNA: Polimeraza RNA wykorzystuje nukleotydy RNA do syntezy nowej nici.

Aktywność w cyklu komórkowym

Polimeraza DNA: Polimeraza DNA jest aktywna podczas fazy S interfazy.

Polimeraza RNA: Polimeraza RNA jest aktywna podczas G₁ i G₂ fazy fazy wzrostu.

Wiązanie enzymów

Polimeraza DNA: Wiązanie polimerazy DNA do nici wymaga widełek replikacyjnych, które są wytwarzane przez gyrazę DNA.

Polimeraza RNA: Wiązanie polimerazy RNA do nici wymaga jej holoenzymu do rozpoznawania promotora genu.

Elementarz

Polimeraza DNA: Polimeraza DNA wymaga startera do rozpoczęcia replikacji.

Polimeraza RNA: Polimeraza RNA nie wymaga startera do inicjacji transkrypcji.

Aktywność egzonukleazy

Polimeraza DNA: Polimeraza DNA wykazuje aktywność egzonukleazy.

Polimeraza RNA: Polimeraza RNA nie ma aktywności egzonukleazy.

Wydłużenie

Polimeraza DNA: Polimeraza DNA syntetyzuje cały chromosom.

Polimeraza RNA: Polimeraza RNA zatrzymuje syntezę w miejscu terminacji transkrypcji.

Prędkość

Polimeraza DNA: Polimeraza DNA E. coli dodaje 1000 nukleotydów na sekundę.

Polimeraza RNA: Polimeraza RNA E. coli dodaje 40-80 nukleotydów na sekundę.

Wskaźnik błędów

Polimeraza DNA: Polimeraza DNA ma mniejszą stopę błędów.

Polimeraza RNA: Polimeraza RNA ma wysoki wskaźnik błędów w porównaniu z polimerazą DNA.

Rodzaje

Polimeraza DNA: Pol I i Pol III to dwa typy polimeraz DNA, które odpowiadają za 80% replikacji DNA w komórce.

Polimeraza RNA: Eukarionty zawierają polimerazę RNA I do V. Prokariota zawierają tylko jeden rodzaj polimeraz RNA.

Wniosek

Polimeraza DNA i RNA to dwa enzymy odpowiedzialne za syntezę cząsteczek DNA i RNA z materiału genetycznego wewnątrz jądra. Polimeraza DNA jest wykorzystywana w replikacji DNA, podczas gdy polimeraza RNA bierze udział w transkrypcji. Główną różnicą między polimerazą DNA i RNA jest ich funkcja i wymagania.

Referencja:

1. „Polimeraza DNA”. Polimeraza DNA – słownik biologiczno-online, dostępny tutaj. 2. Mandal, Anania. „Co to jest polimeraza DNA?” News-Medical.net, 23 kwietnia 2014 r., Dostępne tutaj. 3. „Polimeraza RNA – definicja, funkcje i typy”. Biology Dictionary, 29 kwietnia 2017 r., dostępny tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „0323 DNA Replication” autorstwa OpenStax – (CC BY 4.0) przez Commons Wikimedia 2. „Transkrypcja DNA” przeze mnie przerobione i zwektoryzowane – National Human Genome Research Institute, (domena publiczna) przez Commons Wikimedia