「DNAポリメラーゼはDNAを合成する酵素であり、RNAポリメラーゼはRNAを合成する酵素である」。
酵素は、異なる生物学的反応を触媒するのに役立つタンパク質のクラスである。 ポリメラーゼは核酸を合成する酵素の1つである。
核酸は細胞の核に存在し、DNAかRNA（レトロウイルスだけの場合はRNA）のどちらかで、私たちの遺伝物質である。 DNAは生物のすべての情報を持っており、世代を超えて受け継がれています。
そのために、セントラルドグマ過程-複製、転写、翻訳の集合的過程-に従って、DNAはさまざまなタンパク質を形成します。
複製によって、DNAは2倍になり、機能的なmRNAに転写されます。 mRNAは特定のタンパク質を形成するためのすべての情報を持っている。 mRNAはアミノ酸の長い鎖に翻訳され、最終的に特定のタンパク質を形成します。
ポリメラーゼはセントラルドグマ全体のプロセスの主人公である。 こうして私たちはすべてを議論しているのです。
DNA複製についてもっと読む。 DNA複製の一般的なプロセス
これに関与するのはDNAポリメラーゼかRNAポリメラーゼのどちらかですが、しかし、どちらも異なる機能を発揮しています。
今回は、インターネット上では決して知ることのできない、両者のヒーローの重要な違いについて解説していきます。
それでは記事を始めましょう！
主なトピック：
明らかに、最初の違いは彼らが合成する分子である。
「DNAポリメラーゼはDNA鎖を合成し、RNAポリメラーゼはRNA鎖を合成する」
DNA合成は複製中に起こるので、DNAポリメラーゼは常に複製中に機能している。
一方、RNAポリメラーゼは転写の過程で機能する（RNA合成は転写中にのみ起こる）。
DNAは二本鎖の分子だが、RNAは転写中にDNAから作られる一本鎖である。
そのことから、両者のもう一つの違いは、DNAポリメラーゼは二本鎖のDNAを作り、RNAポリメラーゼは一本鎖のRNAを作っていることである。
そのため、DNAポリメラーゼは合成を開始するために常にプライマーと呼ばれる短い一本鎖のDNA/RNA分子を必要とするが、RNAポリメラーゼには必要ない。
DNAポリメラーゼは、プライマーと呼ばれる酵素によって合成された3’OH末端を見つけると、ヌクレオチドを挿入していくだけです。
DNAポリメラーゼとプライマーを使ってDNAが合成される過程の図解
しかしRNAポリメラーゼはそうではなく、直接ヌクレオチドを付加する。
したがって、RNAポリメラーゼがデノボでRNAを合成するのに対して、DNAポリメラーゼが支配する合成過程はデノボではないのである。
DNAポリメラーゼは成長するDNA鎖にdATP、dGTP、dCTPおよびdTTPを付加し、一方RNAポリメラーゼは成長するRNA鎖にdATP、dGTP、dCTPおよびdUTPを挿入する。
（チミンの代わりにRNAはウラシルを含むので）。
両ポリメラーゼの機能は核酸を合成することであるが、両者は機能的に異なる。
DNAポリメラーゼは重合活性と校正活性を持ち、RNAポリメラーゼは重合活性のみを持つ。
DNAポリメラーゼはヌクレオチドを挿入し、プルーフリーディング活性によってミスマッチしたペアを修復する。
プルーフリーディングの過程では、エキソヌクレアーゼ活性としても知られ、DNAポリメラーゼが成長中の鎖にトラックバックし、そのエキソヌクレアーゼドメインがミスマッチを取り除き、重合ドメインがその代わりに新しいヌクレオチドを挿入する。
一方、RNAポリメラーゼはエキソヌクレアーゼ活性を持たないので、ミスマッチを修復することができない。 このため、DNAポリメラーゼのエラーレートはRNAポリメラーゼよりはるかに低い。
DNAポリメラーゼによる重合速度は1秒間に約1000ヌクレオチド（原核生物）、RNAポリメラーゼは1秒間に40〜80ヌクレオチドであり、RNAポリメラーゼの重合速度は1秒間に約500ヌクレオチド（原核生物）である。
DNAポリメラーゼはより速く、効率的で正確であるのに対し、RNAポリメラーゼは遅く、非効率的で不正確であると言える。
プライマーを使わないRNAポリメラーゼによるRNA合成過程の図解
DNAポリメラーゼには3種類のサブタイプがあり、RNAポリメラーゼには5種類のサブタイプがある（真核生物）。
合成の最終過程も両者で異なる。
DNAは鎖が終わる最後まで合成を続け、重合は停止する。 そのため、染色体DNA全体が合成されます。
しかし、RNAポリメラーゼは違います。 RNAポリメラーゼによる重合は、核酸鎖上に停止コドンまたは終止コドンを見つけると終了します。
どちらも細胞周期の異なるステージで触媒反応を司っている。
DNAポリメラーゼは細胞周期のS1期で機能し、RNAポリメラーゼはそのG1期とG2期で機能する。
複製中に、4種類の一本鎖DNA（2本の二本鎖DNA）が最後に形成される。
DNAポリメラーゼが働くためには、二重鎖DNAを継続的にほどく必要がある。
一本鎖のテンプレートDNAを容易にするためには、DNAの巻き戻しという別の酵素が必要であった。 これに加えて、残った二本鎖RNAから張力を解放するために、DNAトポイソメラーゼも必要とした。
- ヘリカーゼ – トポイソメラーゼ
これとは逆に、RNAポリメラーゼは巻き戻し工程を必要としないので、合成工程で必要となるヘリカーゼもないのです。
ただし、RNAポリメラーゼの活性化には、ホロ酵素が必要である。
DNAポリメラーゼとRNAポリメラーゼの違いをまとめると、下表のようになる。
| 違い | DNAポリメラーゼ | RNAポリメラーゼ |
| DNA製造 | RNA製造 | |
| 重合と証明 – | 重合と証明 – | |
| 重合 – – | RNA 製造 | |
| 重合 + – 重合 + – | 重合のみ | |
| プロセス | 複製に関与 | 転写に関与 |
| 塩基 | A.A.B.B.B.B.B.C.・・・・・・。 T、G、C | A, U, GおよびC |
| 細胞分裂 | S1期 | G1およびG2期 |
| 付加的な 酵素 | ヘリカーゼ、トポイソメラーゼ | ホロ酵素 |
| エラー率 | 非常に低い（プルーフのため）。読書活動） | 非常に高い |
| 重合速度 | 高い | 低い |
| 効率 | 高い | 低い | プロセス | Not de novo |
| プライマー | 必須 | 不要 |
簡単に言えば、DNAポリメラーゼのこと。
DNAポリメラーゼは、すべての生物でDNAを合成する酵素であり、したがって地球上のほとんどすべての生物に存在します。 一本鎖のプライマー（DNAまたはRNA）を使って、DNAをコピーする複製を助ける。
DNAポリメラーゼは、DNAをデノボで複製することはできず、プライマーによって提供される自由な3’OH基が必要であった。
重合ドメインとエキソヌクレアーゼドメインを持ち、ミスマッチを修復する力も持っている。
5′-3’重合活性と3′-5’および5′-3’エキソヌクレアーゼ活性を持つ。
原核生物には5種類のDNA polが、真核生物には4種類のポリメラーゼファミリーが存在する。
DNAポリメラーゼの精度、効率、スピードは、正確さではるかに高いです。 DNAポリメラーゼは、DNAヘリカーゼの助けを借りて、複製を容易にするためにdsDNAをほどく。
重合とエキソヌクレアーゼ活性のほかに、DNAポリメラーゼの機能としては、
V(D)J セグメント組み換え、ギャップ充填、抗原多様性、テロメア長維持、DNA修復経路、体細胞超変異などがある。
DNAポリメラーゼの種類や機能、作用機序など、関連情報を知りたい方は、こちらの記事をご覧ください。 多機能なDNAポリメラーゼ
RNAポリメラーゼをひとことで言うと。
DNAポリメラーゼと同様に、RNAポリメラーゼもすべての生物に存在しますが、その機能は異なります。
転写の過程で一本鎖のRNAを合成する。
正常に機能するためにはホロ酵素が必要であるが、校正活性は持っていない。 それゆえ、RNAポリメラーゼのエラーレートはDNAポリメラーゼよりはるかに高い。
RNAポリメラーゼは遅く、効率が悪く、1秒間に40から50個のヌクレオチドを付加する。 しかし、DNAポリメラーゼと同様に、RNAポリメラーゼも細胞にとって重要である。
これがないと、どうやってmRNAが合成されるのでしょうか？ ですから、DNAポリメラーゼと同じように尊重しましょう。 ?
結論です。
1956年、アーサー・コーンバーグによって最初のDNAポリメラーゼが発見されました。 どちらのポリメラーゼも細胞にとって重要である。
ポリメラーゼ（DNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼのいずれか）の機能に異常が生じると、何らかの異常が発生します。
転写の複製中に誤ったヌクレオチドが付加されると、ポリペプチド鎖に異常が生じ、異常または非機能のタンパク質が生成されます。