„ADN polimeraza este o enzimă care sintetizează ADN-ul, în timp ce ARN polimeraza este o enzimă care sintetizează ARN-ul.”
Enzimele sunt clasa de proteine care ajută la catalizarea diferitelor reacții biologice. O polimerază este una dintre enzimele care sintetizează acizii nucleici.
Acidul nucleic este prezent în nucleul unei celule fie ADN, fie ARN (ARN în cazul singurului retrovirus) care reprezintă materialul genetic al nostru. ADN-ul deține toate informațiile unui organism pe care le transferă de la o generație la alta.
Pentru aceasta, urmând procesul dogmei centrale – un proces colectiv de replicare, transcripție și traducere, ADN-ul formează diferite proteine.
Prin replicare, ADN-ul se dublează, care se transcrie în ARNm funcțional. ARNm are toate informațiile pentru a forma o anumită proteină. ARNm tradus într-un lanț lung de aminoacizi care, în cele din urmă, formează o proteină specifică.
Polimerazele sunt eroul întregului proces al dogmei centrale. Astfel discutăm despre toate acestea.
Citește mai multe despre replicarea ADN-ului: Procesul general de replicare a ADN-ului.
Este implicată în acest proces fie ADN polimeraza, fie ARN polimeraza, însă ambele sunt diferite și îndeplinesc o funcție diferită.
În articolul de față, vom discuta câteva dintre diferențele importante dintre cei doi eroi ai noștri, pe care nu le veți găsi niciodată pe internet.
Să începem deci articolul,
Subiecte cheie:
Evident, prima diferență este reprezentată de moleculele pe care le sintetizează.
„ADN polimeraza sintetizează șirul de ADN, în timp ce ARN polimeraza sintetizează șirul de ARN”
Sinteza ADN are loc în timpul replicării, deci ADN polimeraza funcționează în timpul replicării, întotdeauna.
În timp ce ARN polimeraza funcționează în timpul procesului de transcripție (sinteza ARN-ului are loc doar în timpul transcripției).
ADN-ul este o moleculă bicatenară, în timp ce ARN-ul este monocatenar – format din ADN în timpul transcripției.
Pe baza acestui fapt, o altă diferență între cele două este că ADN polimeraza fabrică ADN bicatenar, în timp ce ARN polimeraza fabrică un ARN monocatenar.
Din acest motiv, ADN-polimeraza a avut întotdeauna nevoie de o moleculă de ADN/ARN monocatenar scurt – numită amorsă pentru a începe sinteza, care nu este necesară pentru ARN-polimeraza.
ADN-polimeraza a inserat nucleotide numai după ce găsește capătul 3′ OH liber facilitat de amorsă-sintetizată de enzima primază.
Ilustrație grafică a procesului de sinteză a ADN-ului cu ajutorul ADN polimerazei și a primerului.
Dar nu este cazul ARN polimerazei, ARN polimeraza adaugă direct nucleotide.
Din acest motiv, procesul de sinteză guvernat de ADN polimeraza nu este de novo, în timp ce ARN polimeraza sintetizează ARN de novo.
ADN polimeraza adaugă dATP, dGTP, dCTP și dTTP la catena de ADN în creștere, în timp ce ARN polimeraza inserează dATP, dGTP, dCTP și dUTP la catena de ARN în creștere.
(Pentru că în loc de timină, ARN-ul conține uracil).
Deși funcția ambelor polimeraze este de a sintetiza acidul nucleic, ambele sunt diferite din punct de vedere funcțional.
ADN-polimeraza are activitate de polimerizare, precum și de corectare, în timp ce ARN-polimeraza are doar activitate de polimerizare.
ADN polimeraza inserează nucleotide și repară împerecherile nepotrivite prin activitatea sa de proof-reading.
În procesul de proofreading – cunoscut și sub numele de activitate de exonucleazei, ADN polimeraza urmărește firul în creștere, domeniul exonucleazei al acesteia înlătură nepotrivirea, iar domeniul de polimerizare inserează o nouă nucleotidă în locul acesteia.
Pe de altă parte, ARN polimeraza nu are activitate exonucleazică, astfel că nu poate repara nepotrivirea. Din acest motiv, rata de eroare a ADN-polimerazei este mult mai mică decât cea a ARN-polimerazei.
Rata de polimerizare prin intermediul ADN polimerazei este de aproximativ 1000 de nucleotide pe secundă (procariote), în timp ce rata ARN polimerazei este de 40 până la 80 de nucleotide pe secundă.
Putem spune că ADN polimeraza este mai rapidă, eficientă și mai precisă, în timp ce ARN polimeraza este mai lentă, ineficientă și imprecisă.
Ilustrație grafică a procesului de sinteză a ARN-ului cu ajutorul ARN polimerazei fără amorsă.
ADN polimeraza are trei subtipuri diferite în timp ce ARN polimeraza are cinci subtipuri diferite (eucariote).
Procesul final de sinteză este, de asemenea, diferit în ambele.
ADN-ul continuă sinteza ADN-ului până la sfârșit, când șirul se termină, polimerizarea se oprește. Prin urmare, sintetizează întregul ADN cromozomial.
Dar ARN polimeraza este diferită. Polimerizarea prin ARN polimeraza se termină atunci când găsește codonul de oprire sau codonul de terminare pe șirul de acid nucleic.
Ambele guvernează reacția catalitică în diferite etape ale ciclului celular.
ADN-polimeraza funcționează în timpul fazei S1 a ciclului celular, în timp ce ARN-polimeraza funcționează în timpul fazei G1 și G2 a acestuia.
În timpul replicării, la sfârșitul acesteia se formează patru ADN-uri monocatenare diferite (două ADN-uri bicatenare)
ADN-ul duplex trebuie să se deruleze continuu pentru ca ADN polimeraza să funcționeze.
ADN polimeraza a avut nevoie de o altă enzimă numită elicază care derulează ADN-ul pentru a facilita ADN-ul șablon monocatenar. Pe lângă aceasta, a avut nevoie și de ADN topoizomeraza pentru a elibera tensiunea din șirul de ARNdS rămas.
- Elicază – Topoizomerază
În mod contrar, ARN polimeraza nu are nevoie de niciun proces de derulare și, prin urmare, nu are nevoie de elicază în procesul de sinteză.
Cu toate acestea, este necesară o holoenzimă pentru activarea ARN polimerazei.
Rezumatul diferențelor dintre ADN-polimeraza vs ARN-polimeraza sunt prezentate în tabelul de mai jos,
| Diferență | ADN-polimeraza | ARN-polimeraza | |
| Sinteză | Fabricarea ADN | Fabricarea ARN | |
| Activitate | Polimerizarea precum și dovada-.citire | Doar polimerizare | |
| Procesul | Implicat în replicare | Implicat în transcriere | |
| Nucleotide | A, T, G și C | A, U, G și C | |
| Diviziune celulară | În timpul fazei S1 | În timpul fazelor G1 și G2 | |
| Additional enzimă | Helicaza și topoizomeraza | Holoenzima | |
| Rata de eroare | Mult scăzută (datorită probelor-activității de citire) | Mai mare | |
| Viteza de polimerizare | Mare | Mare | Mare |
| Eficiență | Mare | Mare | Mare |
| Proces | Nu de novo | De novo | |
| Primeri | Recomandat | Nu este necesar | Nu este necesar |
ADN polimeraza pe scurt:
ADN polimeraza este o enzimă care sintetizează ADN-ul în toate organismele vii și, prin urmare, este prezentă în aproape toate organismele de pe pământ. Ajută la replicare pentru a copia ADN-ul folosind amorsă monocatenară – fie ADN, fie ARN.
ADN-polimeraza nu poate replica ADN-ul de novo, pentru a face acest lucru are nevoie de o grupare OH 3′ liberă, care este furnizată de amorsă.
Aceasta are un domeniu de polimerizare, dar și de exonuclează și, din acest motiv, are puterea de a repara și nepotrivirile.
Are activitate de polimerizare de la 5′ la 3′ și activitate de exonuclează de la 3′ la 5′ și de la 5′ la 3′.
La eucariote sunt prezente 5 ADN pol diferite la procariote și 4 familii diferite de polimeraze.
Precizia, eficiența și viteza ADN polimerazei sunt mult mai mari odată cu acuratețea. Cu ajutorul ADN-elicazei, ADN-polimeraza derulează ADN-DS pentru a facilita replicarea.
Pe lângă polimerizarea și activitatea de exonuclează, alte câteva funcții ale ADN polimerazei sunt
Recombinarea segmentelor V(D)J, umplerea golurilor, diversitatea antigenelor, menținerea lungimii telomerului, calea de reparare a ADN-ului și hipermutația somatică.
Dacă doriți să aflați mai multe despre diferitele tipuri de ADN polimerază, funcția sa, mecanismul de acțiune și alte informații conexe, citiți articolul nostru: ADN polimeraza multifuncțională.
ARN polimeraza pe scurt:
Ca și ADN polimeraza, ARN polimeraza este de asemenea prezentă în toate organismele vii, însă funcționează diferit.
Sintetizează ARN monocatenar în timpul procesului de transcriere.
Este necesară o holoenzimă pentru a funcționa corect, deși nu are o activitate de corectare. Prin urmare, rata de eroare a ARN-polimerazei este mult mai mare decât cea a ADN-polimerazei.
ARN polimeraza este lentă, ineficientă și adaugă nucleotide cu 40 până la 50 pe secundă. Dar, ca și ADN polimeraza, ARN polimeraza este de asemenea importantă pentru o celulă.
Dacă nu este prezentă, cum poate fi sintetizat ARNm? prin urmare, Acordați-i un respect egal ca și ADN polimerazei. ?
Concluzie:
În 1956, prima ADN polimerază a fost descoperită de Arther Kornberg. Ambele polimeraze sunt importante pentru o celulă.
Erorile de funcționare a polimerazei (fie ADN polimeraza, fie ARN polimeraza) duc la apariția unor anomalii. Aceste anomalii pot cauza unele probleme genetice grave.
Adaptarea greșită a nucleotidelor în timpul replicării transcripției are ca rezultat un lanț polipeptidic anormal și duce la proteine anormale sau nefuncționale.
.