Diferença entre RNA polimerase procariótico e eucariótico

Diferença chave - RNA polimerase procariótico vs eucariótico
 

A RNA polimerase é a enzima responsável pelo processo de transcrição que ocorre em todos os organismos vivos. A RNA polimerase é uma enzima de alto peso molecular. O nome oficial da RNA polimerase é o RNA polimerase dirigida a DNA. Durante a transcrição, a RNA polimerase abre o DNA de fita dupla para que uma fita de DNA possa ser usada como modelo para o processo de síntese de uma molécula de mRNA. Gerando RNA (mRNA, rRNA e tRNA) moléculas é um passo extremamente importante na síntese de proteínas (tradução). Fatores de transcrição e complexos mediados pela transcrição estão guiando a enzima RNA polimerase para iniciar a transcrição em uma célula viva. A RNA polimerase se liga à região promotora do gene (DNA) e inicia a transcrição catalisada pela RNA polimerase. A transcrição procariótica e eucariótica difere principalmente devido à diferença na enzima RNA polimerase. o diferença chave entre RNA polimerase procariótico e eucariótico é que a transcrição procariótica é realizada por um único tipo de subunidade múltipla de RNA polimerase. Pelo contrário, a transcrição eucariótica é catalisada por três tipos diferentes de RNA polimerases, denominadas RNA polimerase I(transcreva rRNA), RNA polimerase II (transcribe mRNA) e RNA polimeraseIII (transcrever tRNA).

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é RNA polimerase procariótico
3. O que é RNA polimerase eucariótico
4. Semelhanças entre RNA polimerase procariótico e eucariótico
5. Comparação Lado a Lado - RNA Polimerase Procariótico vs Eucariótico na Forma Tabular
6. Resumo

O que é RNA polimerase procariótico?

A RNA polimerase procariótica é uma enzima pesada de múltiplas subunidades. A RNA polimerase de E coli é extensivamente estudado. Esta é uma enzima complexa que possui um peso molecular de 450 KDa. A holoenzima consiste em dois componentes principais. São enzimas essenciais e fatores de transcrição. O componente principal da enzima possui cinco subunidades, tais como β ', β, αI, αII e ω. Os fatores de transcrição são fator sigma (iniciação), nusA (alongamento).

Destes fatores, o β 'está tendo a função de ligação ao DNA. E o fator β possui o sítio catalítico que realiza a polimerização do RNA. As funções dos fatores α e ω ainda não foram descobertas. Alguns dizem que o fator alfa (α) é responsável pelo início da cadeia e interação com proteínas reguladoras. A principal função do fator sigma é o reconhecimento do promotor. Uma vez que o promotor no DNA é reconhecido pelo fator sigma, o componente coenzima da RNA polimerase se liga à região promotora e inicia a polimerização do RNA. Uma vez iniciada a transcrição, o fator sigma é liberado do DNA. O alongamento da molécula de RNA é feito pela subunidade β. Na terminação da cadeia, o "fator rho" libera a molécula de RNA já transcrita.

Figura 01: A RNA polimerase procariótica

A transcrição termina nos locais especificados pelo modelo de DNA. O fator nusA está envolvido na função de alongamento, bem como na terminação da cadeia. O antibiótico rifampicina pode se ligar à subunidade beta da RNA polimerase bacteriana. Desse modo, impede a enzima de iniciar a polimerização do RNA bacteriano. Outro antibiótico conhecido como estreptolidigina inibe o processo de alongamento da polimerização do RNA bacteriano. O mRNA dos procariontes é policistrônico, o que significa que contém códons de mais de um cistron (mais de um gene).

O que é RNA polimerase eucariótico?

As RNA polimerases eucarióticas são três tipos diferentes. Eles transcrevem diferentes classes de genes. E também funciona em diferentes condições. Os fatores de início e de término (fatores sigma e rho) são completamente diferentes dos equivalentes de RNA polimerase procariótica. As três RNA polimerases diferentes são nomeadas como RNA polimerase I (transcreve rRNA), RNA polimerase II (transcreve mRNA) e RNA polimerase III (transcreve tRNA). A RNA polimerase I está localizada no nucléolo e a enzima requer Mg²⁺ por sua atividade. A RNA polimerase II está no nucleoplasma e precisa de ATP para sua atividade. A RNA polimerase III também está localizada no nucleoplasma.

Os promotores para estas RNA polimerases são diferentes. A RNA polimerase I reconhece os promotores a montante entre as regiões de -45 a +25 no DNA. A RNA polimerase II reconhece os promotores a montante entre as regiões de -25 a -100 no DNA, como (caixa TATA, caixa CAAT e caixa GC). A RNA polimerase III reconhece os promotores internos a jusante.

Figura 02: RNA polimerase eucariótico

As RNA polimerases eucarióticas são grandes complexos compostos por proteínas de subunidades múltiplas de 500 kDa ou mais. Eles têm diferentes fatores de transcrição para o processo de iniciação e alongamento, como TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. A polimerização do RNA termina pela RNA polimerase I após o reconhecimento da caixa de Sal. A terminação da polimerização do RNA pela RNA polimerase II ocorre após o reconhecimento de sinais a jusante conhecidos como cauda poliA. E a RNA polimerase III reconhece resíduos de desoxiadenilato no modelo e termina a transcrição. O mRNA eucariótico é sempre monocistrônico.

Quais são as semelhanças entre RNA polimerase procariótico e eucariótico?

• Ambos estão envolvidos na síntese de RNA.
• Ambos estão usando DNA como modelo.
• Ambos são grandes proteínas.
• Ambos possuem fator sigma que inicia a transcrição.
• Ambos possuem fatores de transcrição que regulam as etapas (iniciação e alongamento) da polimerização do RNA.

Qual é a diferença entre RNA polimerase procariótico e eucariótico?

RNA polimerase procariótico vs eucariótico
A RNA polimerase procariótica é uma enzima do tipo subunidades múltiplas, responsável pela transcrição procariótica.	As RNA polimerases eucarióticas são diferentes tipos de enzimas que realizam a transcrição eucariótica.
Peso molecular
O peso molecular da RNA polimerase procariótica é de aproximadamente 400 KDa.	O peso molecular das RNA polimerases eucarióticas é superior a 500kD.
Fatores de transcrição
A RNA polimerase procariótica possui fatores de transcrição como fator sigma e nusA.	As RNA polimerases eucarióticas possuem diferentes fatores de transcrição para iniciação e alongamento, tais como; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ
Fator de rescisão
A RNA polimerase procariótica possui “fator rho” para terminação.	As RNA polimerases eucarióticas possuem diferentes seqüências de terminação, como caixa sal, cauda poli A, resíduos desoxiadenilato.
Promotores
A RNA polimerase procariótica reconhece o promotor na região -10 a -35 no DNA conhecido como caixa TATA.	As RNA polimerases eucarióticas reconhecem diferentes promotores1.
Natureza do mRNA
A RNA polimerase procariótica produz mRNA policistrônico.	A RNA polimerase eucariótica II produz mRNA monocistrônico.

¹ RNA polimerase I reconhece os promotores a montante entre -45 a +25 regiões no DNA. RNA polimerase II reconhece os promotores a montante entre as regiões de -25 a -100 no DNA, como (caixa TATA, caixa CAAT e caixa GC). RNA polimerase III reconhece os promotores internos a jusante.

Sumário - RNA polimerase procariótico vs eucariótico 

A RNA polimerase é a enzima responsável pela polimerização do RNA conhecida como transcrição na célula viva. A RNA polimerase também é denominada RNA polimerase direcionada ao DNA, pois usa o DNA como modelo. Na transcrição, a RNA polimerase normalmente abre o DNA de fita dupla, de modo que uma fita de DNA possa ser usada como modelo para o processo de síntese da molécula de RNA. A RNA polimerase pode originar mRNA, rRNA e tRNA. Fatores de transcrição e complexo mediado pela transcrição estão guiando a RNA polimerase no processo de transcrição. A transcrição tem três etapas; iniciação, alongamento e término. Isso pode ser destacado como a diferença entre RNA polimerase procariótico e eucariótico.

Faça o download da versão PDF do RNA polimerase procarionte vs eucariótico

Você pode fazer o download da versão em PDF deste artigo e usá-la para fins offline, conforme nota de citação. Faça o download da versão em PDF aqui Diferença entre RNA polimerase procariótico e eucariótico

Referência:

1.Nature News, Nature Publishing Group. Disponivel aqui 
2. "RNA polimerase". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 de dezembro de 2017. Disponível aqui

 Cortesia da imagem:

1.'RNAP TEC small'By Abbondanzieri, (Domínio Público) via Commons Wikimedia 
2.'Label RNA pol II 'Por JWSchmidt, (Domínio Público) via Commons Wikimedia