“O DNA polimerase é uma enzima que sintetiza o DNA enquanto a RNA polimerase é uma enzima que sintetiza o RNA”.
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Enzimas são a classe de proteínas que ajuda na catalisação de diferentes reacções biológicas. Uma polimerase é uma das enzimas que sintetizam ácidos nucléicos.
O ácido nucleico está presente no núcleo de uma célula, seja DNA ou RNA (RNA no caso do único retrovírus) que é o material genético de nós. O DNA tem toda a informação de um organismo que ele transfere de uma geração para outra.
Para isso, seguindo o processo dogmático central – um processo colectivo de replicação, transcrição e tradução, o ADN forma diferentes proteínas.
Por meio da replicação, o DNA torna-se duplicado, o qual transcrito em mRNA funcional. O mRNA tem toda a informação para formar uma proteína específica. O mRNA traduzido em uma cadeia longa de aminoácidos que finalmente forma uma proteína específica.
As polimerases são o herói de todo o processo dogmático central. Assim nós estamos discutindo tudo isto.
Leia mais sobre a replicação do ADN: Processo geral de replicação de DNA.
A polimerase de DNA ou RNA polimerase envolvida nisto, no entanto, ambas são diferentes e desempenham uma função diferente.
No presente artigo, discutiremos algumas das diferenças importantes entre os nossos dois heróis, que nunca chegarão à internet.
Então vamos começar o artigo,
Tópicos Chave:
Obviamente, a primeira diferença são as moléculas que eles sintetizam.
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“A DNA polimerase sintetiza a cadeia de DNA enquanto a RNA polimerase sintetiza a cadeia de RNA”
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Sintética de DNA polimerase ocorre durante a replicação, assim a DNA polimerase funciona durante a replicação, sempre.
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Apesar que o RNA polimerase funciona durante o processo de transcrição (a síntese do RNA só ocorre durante a transcrição).
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O DNA é uma molécula de dupla cadeia, enquanto que o RNA é de cadeia única – formado a partir do DNA durante a transcrição.
Baseado nisso, outra diferença entre ambos é que a DNA polimerase fabrica DNA de dupla cadeia enquanto a RNA polimerase fabrica um RNA de cadeia única.
Por causa disso, a DNA polimerase sempre exigiu uma molécula de DNA/RNA de cadeia curta – chamada primer para iniciar a síntese, que não é necessária para a RNA polimerase.
A DNA polimerase só inseriu nucleotídeos quando encontrou a extremidade livre de 3′ OH facilitada pelo primer-sintetizado pela enzima primase.
A ilustração gráfica do processo de sintetização do DNA usando a DNA polimerase e o primer.
Mas não é o caso da RNA polimerase, a RNA polimerase adiciona nucleotídeos diretamente.
Assim, o processo de síntese governado pela DNA polimerase não é de novo enquanto a RNA polimerase sintetiza o RNA por de novo.
A DNA polimerase adiciona dATP, dGTP, dCTP e dTTP à cadeia de DNA em crescimento enquanto a RNA polimerase insere dATP, dGTP, dCTP e dUTP à cadeia de RNA em crescimento.
(Porque ao invés de timina, o RNA contém uracil).
Embora a função de ambas as polimerases seja sintetizar o ácido nucleico, ambas são funcionalmente diferentes.
A DNA polimerase tem atividade de polimerização bem como de revisão enquanto a RNA polimerase tem somente a atividade de polimerização.
A DNA polimerase insere nucleotídeos e repara o emparelhamento desencontrado pela sua actividade de revisão.
No processo de revisão – também conhecido como atividade de exonuclease, o trackback de DNA polimerase no cordão crescente, o domínio de exonuclease da mesma remove o descasamento e o domínio de polimerização insere um novo nucleotídeo no lugar dele.
No outro lado, a RNA polimerase não tem atividade de exonuclease, portanto não pode reparar o descasamento. Por este motivo, a taxa de erro da DNA polimerase é muito menor do que a do RNA polimerase.
A taxa de polimerização através da DNA polimerase é aproximadamente 1000 nucleotídeos por segundo (procariotas) enquanto a taxa de RNA polimerase é de 40 a 80 nucleotídeos por segundo.
Podemos dizer que a DNA polimerase é mais rápida, eficiente e precisa enquanto que a RNA polimerase é mais lenta, ineficiente e imprecisa.
A ilustração gráfica do processo de síntese do RNA usando a RNA polimerase sem o primer.
DNA polimerase tem três subtipos diferentes enquanto a RNA polimerase tem cinco subtipos diferentes (eucariotas).
O processo final de síntese também é diferente em ambos.
O DNA continua a síntese do DNA até o fim quando o cordão termina, a polimerização pára. Assim, sintetiza o DNA cromossômico inteiro.
Mas a polimerase do RNA é diferente. A polimerização através do RNA polimerase é terminada quando se encontra o códon de parada ou códon de terminação no cordão de ácido nucleico.
Gerem a reação catalítica em diferentes estágios do ciclo celular.
A DNA polimerase funciona durante a fase S1 de um ciclo celular enquanto o RNA polimerase funciona durante as fases G1 e G2 do mesmo.
Durante a replicação, quatro diferentes DNA de cadeia única (dois DNA de cadeia dupla) são formados no final do mesmo
O DNA duplex deve desenrolar-se continuamente para que a DNA polimerase funcione.
A DNA polimerase requereu outra enzima chamada helicase desenrolamento do DNA para facilitar o DNA de cadeia única do modelo. Além disso, também requereu a topoisomerase de DNA para liberar a tensão do cordão dsRNA restante.
- Helicase – Topoisomerase
Contrário a isto, a RNA polimerase não requer qualquer processo de desenrolamento e por isso não é necessária nenhuma helicase no processo de síntese.
No entanto, é necessária uma holoenzima para a activação da RNA polimerase.
O resumo das diferenças entre DNA polimerase vs RNA polimerase é mostrado na tabela abaixo,
| Diferença | DNA polimerase | RNA polimerase |
| Síntese | DNA de fabricação | RNA de fabricação |
| Actividade | Polimerização bem como prova…leitura | Só polimerização |
| Processo | Involvido em replicação | Involvido em transcrição |
| Nucleótidos | A, T, G e C | A, U, G e C |
| Divisão celular | Durante a fase S1 | Durante as fases G1 e G2 |
| Adicional enzima | Helicase e topoisomerase | Holoenzyme |
| Error rate | Muito baixo (devido a prova…actividade de leitura) | Muita alta |
| velocidade de polimerização | Alta | Baixa |
| Eficiência | Alta | Baixa |
| Processo | Não de novo | De novo |
| Primer | Requerido | Não requerido |
DNA polimerase em poucas palavras:
A DNA polimerase é uma enzima que sintetiza o DNA em todos os organismos vivos e assim presente em quase todos os organismos na Terra. Ela ajuda na replicação para copiar o DNA usando o primer de cadeia única – seja DNA ou RNA.
A DNA polimerase não pode replicar o DNA de novo, para isso é necessário um grupo livre de 3′ OH que é fornecido pelo primer.
Tem polimerização, assim como exonuclease, domínio e por causa disso, tem o poder de reparar os desajustes também.
Tem actividade de polimerização de 5′ a 3′ e actividade de exonuclease de 3′ a 5′ e 5′ a 3′.
5 diferentes DNA pol em procariotas e 4 famílias diferentes de polimerase estão presentes em eucariotas.
A precisão, eficiência e velocidade da DNA polimerase são muito maiores com precisão. Com a ajuda de DNA helicase, a DNA polimerase desenrola dsDNA para facilitar a replicação.
Além da atividade de polimerização e exonuclease, várias outras funções da DNA polimerase são
V(D)J recombinação de segmentos, preenchimento de lacunas, diversidade de antígenos, manutenção do comprimento do telômero, caminho de reparo do DNA e hipermutação somática.
Se você quiser saber mais sobre os diferentes tipos de DNA polimerase, sua função, mecanismo de ação e outras informações relacionadas, leia nosso artigo: DNA polimerase multifuncional.
RNA polimerase em poucas palavras:
Como a DNA polimerase, a RNA polimerase também está presente em todos os organismos vivos, no entanto, funciona de forma diferente.
Sintetiza o RNA de cadeia única durante o processo de transcrição.
Requer uma holoenzima para funcionar corretamente, embora não tenha atividade de revisão. Portanto a taxa de erro da RNA polimerase é muito maior do que a do DNA polimerase.
A RNA polimerase é lenta, ineficiente e adiciona nucleotídeos de 40 a 50 por segundo. Mas tal como a DNA polimerase, a RNA polimerase também é importante para uma célula.
Se não está presente, como pode o mRNA ser sintetizado? portanto, dê-lhe o mesmo respeito que à DNA polimerase. ?
Conclusão:
Em 1956, a primeira DNA polimerase foi descoberta por Arther Kornberg. Ambas as polimerases são importantes para uma célula.
Error na função da polimerase (seja DNA polimerase ou RNA polimerase) resulta em algumas anormalidades. Estas anormalidades podem causar alguns problemas genéticos graves.
Adição de nucleotídeos errada durante a replicação da transcrição resulta em uma cadeia de polipeptídeos anormal e resulta em proteína anormal ou não-funcional.