Différence entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote

Différence clé - procaryote vs ARN polymérase eucaryote
 

L'ARN polymérase est l'enzyme qui est responsable du processus de transcription qui se déroule dans tous les organismes vivants. L'ARN polymérase est une enzyme de poids moléculaire élevé. Le nom officiel de l'ARN polymérase est le ARN polymérase dirigée par l'ADN. Pendant la transcription, l'ARN polymérase ouvre l'ADN double brin pour qu'un brin d'ADN puisse être utilisé comme matrice pour le processus de synthèse d'une molécule d'ARNm. Générer de l'ARN (ARNm, ARNr et TRNA) Les molécules sont une étape extrêmement importante dans la synthèse des protéines (traduction). Les facteurs de transcription et les complexes médiés par la transcription guident l'enzyme de l'ARN polymérase pour initier la transcription dans une cellule vivante. L'ARN polymérase se fixe à la région du promoteur du gène (ADN) et démarre la transcription catalysée par l'ARN polymérase. La transcription procaryote et eucaryote diffère principalement en raison de la différence dans l'enzyme de l'ARN polymérase. Le différence clé entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote est que La transcription procaryote est réalisée par un seul type multi-unité d'ARN polymérase. Au contraire, la transcription eucaryote est catalysée par trois types différents d'ARN polymérases nommées par l'ARN polymérase I(transcrire l'ARNr), l'ARN polymérase II (transcrire l'ARNm) et l'ARN polyméraseIii (transcrire l'ARNt).

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que l'ARN polymérase procaryote
3. Qu'est-ce que l'ARN polymérase eucaryote
4. Similitudes entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote
5. Comparaison côte à côte - procaryote vs ARN polymérase eucaryote sous forme tabulaire
6. Résumé

Qu'est-ce que l'ARN polymérase procaryote?

L'ARN polymérase procaryote est une enzyme lourde multipusubans. L'ARN polymérase de E coli est largement étudié. Il s'agit d'une enzyme complexe qui a un poids moléculaire de 450 kDa. L'holoenzyme se compose de deux composantes principales. Ce sont des enzymes de base et des facteurs de transcription. La composante enzymatique centrale a cinq sous-unités telles que β ', β, αi, αii et ω. Les facteurs de transcription sont le facteur sigma (initiation), NUSA (allongement).

De ces facteurs, le β 'a la fonction de la liaison à l'ADN. Et le facteur β a le site catalytique qui réalise la polymérisation de l'ARN. Les fonctions des facteurs α et ω ne sont pas encore découvertes. Certains disent que le facteur alpha (α) est responsable de l'initiation de la chaîne et de l'interaction avec les protéines régulatrices. La fonction principale du facteur sigma est la reconnaissance du promoteur. Une fois que le promoteur de l'ADN est reconnu par le facteur sigma, la composante coenzyme de l'ARN polymérase se lie à la région du promoteur et initie la polymérisation de l'ARN. Une fois que la transcription commence le facteur sigma qui se relâche de l'ADN. L'allongement de la molécule d'ARN est effectué par la sous-unité β. Dans la terminaison de la chaîne, le «facteur Rho» libère la molécule d'ARN déjà transcrite.

Figure 01: L'ARN polymérase procaryote

La transcription se termine sur les sites spécifiés par le modèle d'ADN. Le facteur NUSA est impliqué dans la fonction de l'allongement ainsi que de la fin de la chaîne. La rifampicine antibiotique peut se lier à la sous-unité bêta de l'ARN polymérase bactérienne. Ainsi, il empêche l'enzyme de déclencher une polymérisation bactérienne de l'ARN. Un autre antibiotique connu sous le nom de streptolydigine inhibe le processus d'allongement de la polymérisation bactérienne de l'ARN. L'ARNm des procaryotes est polycistronique, ce qui signifie qu'il contient des codons d'un plus d'un cistron (plus d'un gène).

Qu'est-ce que l'ARN polymérase eucaryote?

Les ARN polymérases eucaryotes sont trois types différents. Ils transcrivent différentes classes de gènes. Et fonctionne également dans différentes conditions. Les facteurs de lancement et de fin (facteurs Sigma et Rho) sont complètement différents des homologues procaryotes de l'ARN polymérase. Les trois différentes ARN polymérases sont nommées comme ARN polymérase I (transcrit l'ARNr), l'ARN polymérase II (transcrit l'ARNm) et l'ARN polymérase III (transcrit l'ARNt). L'ARN polymérase I est située dans le nucléole et l'enzyme nécessite Mg²⁺ pour son activité. L'ARN polymérase II est dans le nucléoplasme et a besoin d'ATP pour son activité. L'ARN polymérase III est également située dans le nucléoplasme.

Les promoteurs de ces ARN polymérases sont différents. ARN polymérase Je reconnais les promoteurs en amont entre -45 et +25 régions de l'ADN. L'ARN polymérase II reconnaît les promoteurs en amont entre -25 et -100 régions de l'ADN telles que (Tata Box, CAAT Box et GC Box). L'ARN polymérase III reconnaît les promoteurs internes en aval.

Figure 02: ARN polymérase eucaryote

Les ARN polymérases eucaryotes sont un grand complexe composé de protéines multi-unités de 500 kDa ou plus. Ils ont différents facteurs de transcription pour le processus d'initiation et le processus d'allongement comme, tfiia, tfiib, tfiid, tfiie, tfiif, tfiih, tfiij. La polymérisation de l'ARN se termine par l'ARN polymérase I après avoir reconnu Sal Box. La terminaison de polymérisation de l'ARN par l'ARN polymérase II se produit après avoir reconnu les signaux en aval connus sous le nom de PolyA Tail. Et l'ARN polymérase III reconnaît les résidus de désoxyadénylate sur le modèle et terminent la transcription. L'ARNm eucaryote est toujours monocistronique.

Quelles sont les similitudes entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote?

• Les deux sont impliqués dans la synthèse de l'ARN.
• Les deux utilisent l'ADN comme modèle.
• Les deux sont de grandes protéines.
• Les deux ont un facteur Sigma qui initie la transcription.
• Les deux ont des facteurs de transcription qui régulent les étapes (initiation et allongement) de la polymérisation de l'ARN.

Quelle est la différence entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote?

¹ ARN polymérase I reconnaît les promoteurs en amont entre -45 et +25 régions de l'ADN. ARN polymérase II reconnaît les promoteurs en amont entre -25 et -100 régions de l'ADN telles que (Tata Box, CAAT Box et GC Box). ARN polymérase III reconnaît les promoteurs internes en aval.

Résumé - Procaryote vs ARN polymérase eucaryote 

L'ARN polymérase est l'enzyme responsable de la polymérisation de l'ARN connue sous le nom de transcription dans la cellule vivante. L'ARN polymérase est également nommée comme l'ARN polymérase dirigée par l'ADN car il utilise l'ADN comme matrice. Dans la transcription, l'ARN polymérase ouvre normalement l'ADN double brin afin qu'un brin d'ADN puisse être utilisé comme matrice pour le processus de synthèse de la molécule d'ARN. L'ARN polymérase peut donner naissance à l'ARNm, à l'ARNr et à l'ARNt. Les facteurs de transcription et le complexe médié par la transcription guident l'ARN polymérase dans le processus de transcription. La transcription a trois étapes; initiation, allongement et résiliation. Cela peut être mis en évidence comme la différence entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote.

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Référence:

1.Nature News, Nature Publishing Group. Disponible ici 
2.«ARN polymérase.”Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 décembre. 2017. Disponible ici

 Image gracieuseté:

1.'Rnap Tec Smally Abbondanzieri, (domaine public) via Commons Wikimedia 
2.'Label RNA Pol II' par JWSChmidt, (domaine public) via Commons Wikimedia