«La ADN polimerasa es una enzima sintetiza el ADN mientras que la ARN polimerasa es una enzima sintetiza el ARN».
Las enzimas son la clase de proteínas que ayudan a catalizar diferentes reacciones biológicas. Una polimerasa es una de las enzimas que sintetiza los ácidos nucleicos.
El ácido nucleico está presente en el núcleo de una célula ya sea ADN o ARN (ARN en el caso del único retrovirus) que es el material genético de nosotros. El ADN tiene toda la información de un organismo que transfiere de una generación a otra.
Por eso siguiendo el proceso de dogma central- un proceso colectivo de replicación, transcripción y traducción, el ADN forma proteínas diferentes.
A través de la replicación, el ADN se duplica, que transcribe en ARNm funcional. El ARNm tiene toda la información para formar una proteína específica. El ARNm se traduce en una larga cadena de aminoácidos que finalmente forma una proteína específica.
Las polimerasas son el héroe de todo el proceso del dogma central. Así estamos discutiendo todo esto.
Lee más sobre la replicación del ADN: Proceso general de replicación del ADN.
En esto interviene la ADN polimerasa o la ARN polimerasa, sin embargo, ambas son diferentes y realizan una función distinta.
En el presente artículo, discutiremos algunas de las diferencias importantes entre ambos héroes que nunca obtendrá en Internet.
Así que empecemos el artículo,
Temas clave:
Obviamente, la primera diferencia es las moléculas que sintetizan.
«La ADN polimerasa sintetiza la cadena de ADN mientras que la ARN polimerasa sintetiza la cadena de ARN»
La síntesis de ADN se produce durante la replicación, por lo que la ADN polimerasa funciona durante la replicación, siempre.
Mientras que la ARN polimerasa funciona durante el proceso de transcripción (la síntesis de ARN sólo ocurre durante la transcripción).
El ADN es una molécula de doble cadena, mientras que el ARN es de una sola cadena- formada a partir del ADN durante la transcripción.
En base a eso, otra diferencia entre ambos es que la ADN polimerasa fabrica ADN de doble cadena mientras que la ARN polimerasa fabrica un ARN de una sola cadena.
Por ello, la ADN polimerasa siempre requiere una molécula de ADN/ARN monocatenario corta -llamada cebador- para iniciar la síntesis, lo cual no es necesario para la ARN polimerasa.
La ADN polimerasa sólo inserta nucleótidos una vez que encuentra el extremo 3′ OH libre facilitado por el cebador-sintetizado por la enzima primasa.
Ilustración gráfica del proceso de sintetización del ADN utilizando la ADN polimerasa y el cebador.
Pero ese no es el caso de la ARN polimerasa, la ARN polimerasa añade nucleótidos directamente.
Por lo tanto, el proceso de síntesis gobernado por la ADN polimerasa no es de novo mientras que la ARN polimerasa sintetiza ARN de novo.
La ADN polimerasa añade dATP, dGTP, dCTP y dTTP a la cadena de ADN en crecimiento mientras que la ARN polimerasa inserta dATP, dGTP, dCTP y dUTP a la cadena de ARN en crecimiento.
(Porque en lugar de timina, el ARN contiene uracilo).
Aunque la función de ambas polimerasas es sintetizar ácido nucleico, ambas son funcionalmente diferentes.
La ADN polimerasa tiene actividad de polimerización así como de corrección mientras que la ARN polimerasa sólo tiene la actividad de polimerización.
La ADN polimerasa inserta nucleótidos y repara el emparejamiento erróneo mediante su actividad de lectura de pruebas.
En el proceso de lectura de pruebas -también conocido como actividad exonucleasa-, la ADN polimerasa hace un seguimiento de la hebra en crecimiento, el dominio exonucleasa de la misma elimina el emparejamiento erróneo y el dominio de polimerización inserta un nuevo nucleótido en su lugar.
Por otro lado, la ARN polimerasa no tiene actividad exonucleasa, por lo que no puede reparar el desajuste. Por esta razón, la tasa de error de la ADN polimerasa es mucho menor que la de la ARN polimerasa.
La tasa de polimerización a través de la ADN polimerasa es de aproximadamente 1000 nucleótidos por segundo (procariotas) mientras que la tasa de la ARN polimerasa es de 40 a 80 nucleótidos por segundo.
Podemos decir que la ADN polimerasa es más rápida, eficiente y más precisa mientras que la ARN polimerasa es más lenta, ineficiente e inexacta.
Ilustración gráfica del proceso de síntesis del ARN utilizando la ARN polimerasa sin cebador.
La ARN polimerasa tiene tres subtipos diferentes mientras que la ARN polimerasa tiene cinco subtipos diferentes (eucariotas).
El proceso final de síntesis también es diferente en ambos.
La ADN continúa la síntesis de ADN hasta el final cuando la hebra termina, la polimerización se detiene. Por lo tanto sintetiza el ADN cromosómico completo.
Pero la ARN polimerasa es diferente. La polimerización a través de la ARN polimerasa se termina cuando encuentra el codón de parada o de terminación en la hebra de ácido nucleico.
Ambos gobiernan la reacción catalítica en diferentes etapas del ciclo celular.
La ADN polimerasa funciona durante la fase S1 de un ciclo celular mientras que la ARN polimerasa lo hace durante la fase G1 y G2 del mismo.
Durante la replicación, se forman cuatro ADN monocatenarios diferentes (dos ADN bicatenarios) al final de la misma
El ADN dúplex debe desenrollarse continuamente para que la ADN polimerasa pueda funcionar.
La ADN polimerasa requería otra enzima llamada helicasa para desenrollar el ADN de la plantilla monocatenario. Además de esto, también requería de la ADN topoisomerasa para liberar la tensión de la hebra de ARNd restante.
- Helicasa – Topoisomerasa
Contrariamente, la ARN polimerasa no requiere ningún proceso de desenrollado, por lo que no se requiere ninguna helicasa en el proceso de síntesis.
Sin embargo, se necesita una holoenzima para la activación de la ARN polimerasa.
El resumen de las diferencias entre la ADN polimerasa y la ARN polimerasa se muestran en la siguiente tabla,
| Diferencia | ADN polimerasa | ARN polimerasa |
| Síntesis | Fabricación de ADN | Fabricación de ARN |
| Actividad | Polimerización así como prueba-lectura | Sólo polimerización |
| Proceso | Involucrado en la replicación | Involucrado en la transcripción |
| Nucleótidos | A, T, G y C | A, U, G y C |
| División celular | Durante la fase S1 | Durante la fase G1 y G2 |
| Enzima adicional enzima | Helicasa y topoisomerasa | Holoenzima |
| Tasa de error | Muy baja (debido a la actividad de prueba-actividad de lectura) | Muy alta |
| Velocidad de polimerización | Alta | Baja |
| Eficiencia | Alta | Baja |
| Proceso | No de novo | De novo |
| Primer | Requerido | No requerido |
ADN polimerasa en pocas palabras:
La ADN polimerasa es una enzima que sintetiza el ADN en todos los organismos vivos y, por tanto, está presente en casi todos los organismos de la Tierra. Ayuda en la replicación para copiar el ADN utilizando el cebador de una sola hebra, ya sea ADN o ARN.
La ADN polimerasa no puede replicar el ADN de novo, requiere un grupo 3′ OH libre para hacerlo que es proporcionado por el cebador.
Tiene dominio de polimerización, así como de exonucleasa, y debido a eso, tiene el poder de reparar los desajustes también.
Tiene actividad de polimerización de 5′ a 3′ y de exonucleasa de 3′ a 5′ y de 5′ a 3′.
En los procariotas existen 5 pol de ADN diferentes y en los eucariotas 4 familias de polimerasas diferentes.
La precisión, la eficacia y la velocidad de la ADN polimerasa son mucho mayores con la precisión. Con la ayuda de la ADN helicasa, la ADN polimerasa desenrolla el dsDNA para facilitar la replicación.
Además de la polimerización y la actividad exonucleasa, otras funciones de la ADN polimerasa son
la recombinación de segmentos V(D)J, el relleno de huecos, la diversidad de antígenos, el mantenimiento de la longitud del telómero, la vía de reparación del ADN y la hipermutación somática.
Si quiere saber más sobre los diferentes tipos de ADN polimerasa, su función, mecanismo de acción y otra información relacionada, lea nuestro artículo: ADN polimerasa multifuncional.
La ARN polimerasa en pocas palabras:
Al igual que la ADN polimerasa, la ARN polimerasa también está presente en todos los organismos vivos, sin embargo, funciona de forma diferente.
Sintetiza ARN de cadena simple durante el proceso de transcripción.
Requiere una holoenzima para funcionar correctamente, aunque no tiene una actividad de corrección de pruebas. De ahí que la tasa de error de la ARN polimerasa sea mucho mayor que la de la ADN polimerasa.
La ARN polimerasa es lenta, ineficiente y añade nucleótidos de 40 a 50 por segundo. Pero al igual que la ADN polimerasa, la ARN polimerasa también es importante para una célula.
Si no está presente, ¿cómo se puede sintetizar el ARNm? por lo tanto, dale el mismo respeto que a la ADN polimerasa. ?
Conclusión:
En 1956, la primera ADN polimerasa fue descubierta por Arther Kornberg. Ambas polimerasas son importantes para una célula.
Un error en la función de la polimerasa (ya sea la ADN polimerasa o la ARN polimerasa) da lugar a algunas anomalías. Estas anormalidades pueden causar algunos problemas genéticos graves.
La adición de un nucleótido erróneo durante la replicación de la transcripción da lugar a una cadena polipeptídica anormal y da lugar a una proteína anormal o que no funciona.