Polimeraza RNA: Różnice pomiędzy wersjami
[wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
m Robot dodał gl:ARN polimerase |
|||
Linia 1: | Linia 1: | ||
'''Polimeraza RNA, RNAP''' − [[enzym]] wytwarzający nić [[ |
'''Polimeraza RNA, RNAP''' − [[Enzymy|enzym]] wytwarzający nić [[Kwasy rybonukleinowe|RNA]] na matrycy [[Kwas deoksyrybonukleinowy|DNA]] w procesie zwanym [[transkrypcja (genetyka)|transkrypcją]]. Polimeraza porusza się wzdłuż nici DNA w kierunku 3' → 5', a nić RNA powstaje w kierunku 5' → 3' z szybkością 50-100 zasad na sekundę. |
||
Polimeraza RNA wykorzystująca jako matrycę nić DNA to polimeraza RNA zależna od DNA. U [[ |
Polimeraza RNA wykorzystująca jako matrycę nić DNA to polimeraza RNA zależna od DNA. U [[Wirusy|wirusów]] i roślin występują też polimerazy RNA zależne od RNA, które wykorzystują jako matrycę nić RNA. |
||
== Polimerazy u bakterii == |
== Polimerazy u bakterii == |
||
U [[bakterie|bakterii]] występuje jedna polimeraza RNA, syntetyzująca wszystkie rodzaje RNA. Składa się ona z 5 podjednostek: dwóch podjednostek α rozpoznających czynniki regulatorowe, podjednostki β katalizującej syntezę RNA, podjednostki β' wiążącej niespecyficznie DNA i podjednostki ω tworzących razem część rdzeniową enzymu. Do związania się z sekwencjami [[promotor genu|promotorowymi]] potrzebna jest jeszcze szósta podjednostka – sigma (σ). Taki enzym określa się jako holoenzym. Transkrypcja z większości promotorów ''[[Escherichia coli]]'' prowadzona jest przez polimerazę RNA zawierającą czynnik σ<sup>70</sup>, ale podczas transkrypcji niektórych genów wykorzystywane są alternatywne czynniki sigma rozpoznające inne sekwencje promotorowe. |
U [[bakterie|bakterii]] występuje jedna polimeraza RNA, syntetyzująca wszystkie rodzaje RNA. Składa się ona z 5 podjednostek: dwóch podjednostek α rozpoznających czynniki regulatorowe, podjednostki β katalizującej syntezę RNA, podjednostki β' wiążącej niespecyficznie DNA i podjednostki ω tworzących razem część rdzeniową enzymu. Do związania się z sekwencjami [[promotor genu|promotorowymi]] potrzebna jest jeszcze szósta podjednostka – sigma (σ). Taki enzym określa się jako holoenzym. Transkrypcja z większości promotorów ''[[Pałeczka okrężnicy|Escherichia coli]]'' prowadzona jest przez polimerazę RNA zawierającą czynnik σ<sup>70</sup>, ale podczas transkrypcji niektórych genów wykorzystywane są alternatywne czynniki sigma rozpoznające inne sekwencje promotorowe. |
||
== Polimerazy u Eukariota == |
== Polimerazy u Eukariota == |
||
=== Polimerazy RNA zależne od DNA === |
=== Polimerazy RNA zależne od DNA === |
||
U [[ |
U [[Eukarionty|eukariota]] występuje kilka jądrowych polimeraz RNA składających się z kilkunastu (od 12 do 17) podjednostek: |
||
* Polimeraza RNA I (Pol I) syntetyzuje pre-[[rRNA]] 45S, z którego powstają 28S, 18S i 5.8S rRNA, wchodzące w skład [[rybosom]]u. Zlokalizowana jest w [[jąderko|jąderku]]. |
* Polimeraza RNA I (Pol I) syntetyzuje pre-[[rRNA]] 45S, z którego powstają 28S, 18S i 5.8S rRNA, wchodzące w skład [[rybosom]]u. Zlokalizowana jest w [[jąderko|jąderku]]. |
||
* Polimeraza RNA II (Pol II) transkrybuje geny tworzące białka tworząc [[pre-mRNA]]. Syntezuje większość [[snRNA]] i małe jąderkowe RNA<ref name="kawiak">{{cytuj książkę | imię = Maciej | nazwisko = Zabel | imię2 = Jerzy | nazwisko2 = Kawiak | tytuł = Seminaria z Cytofizjologii | wydawca = Urban & Partner | miejsce = Wrocław | rok = 2002 | isbn = 978-83-87944-62-9}}</ref>, |
* Polimeraza RNA II (Pol II) transkrybuje geny tworzące białka tworząc [[pre-mRNA]]. Syntezuje większość [[snRNA]] i małe jąderkowe RNA<ref name="kawiak">{{cytuj książkę | imię = Maciej | nazwisko = Zabel | imię2 = Jerzy | nazwisko2 = Kawiak | tytuł = Seminaria z Cytofizjologii | wydawca = Urban & Partner | miejsce = Wrocław | rok = 2002 | isbn = 978-83-87944-62-9}}</ref>, |
||
* Polimeraza RNA III (Pol III) syntetyzuje [[tRNA]], 5S rRNA.<ref name="kawiak"/> |
* Polimeraza RNA III (Pol III) syntetyzuje [[tRNA]], 5S rRNA.<ref name="kawiak"/> |
||
* Polimeraza RNA IV jest specyficzna dla roślin (bierze udział w tworzeniu [[siRNA]] zaangażowanych w zależną od RNA [[ |
* Polimeraza RNA IV jest specyficzna dla roślin (bierze udział w tworzeniu [[siRNA]] zaangażowanych w zależną od RNA [[Metylacja DNA|metylację DNA]], wyciszanie transkrypcji i formowanie [[heterochromatyna|heterochromatyny]] |
||
Jądrowe polimerazy RNA [[ |
Jądrowe polimerazy RNA [[Eukarionty|eukariota]] – w przeciwieństwie do polimerazy RNA bakterii – potrzebują do rozpoczęcia transkrypcji zestawu podstawowych [[czynnik transkrypcyjny|czynników trankrypcyjnych]] ([[kompleks preinicjacyjny]]), ponieważ rozpoznają nie sekwencję promotora, ale kompleks [[Kwasy nukleinowe|kwas nukleinowy]]-[[Białka|białko]]. |
||
Ponadto u eukariota istnieją polimerazy RNA specyficzne dla [[mitochondrium|mitochodriów]] i [[chloroplast]]ów. |
Ponadto u eukariota istnieją polimerazy RNA specyficzne dla [[mitochondrium|mitochodriów]] i [[chloroplast]]ów. |
||
Linia 23: | Linia 23: | ||
=== Polimerazy RNA zależne od RNA === |
=== Polimerazy RNA zależne od RNA === |
||
U roślin występują też polimerazy RNA zależne od RNA, które biorą udział w odpowiedzi na infekcje [[ |
U roślin występują też polimerazy RNA zależne od RNA, które biorą udział w odpowiedzi na infekcje [[Wirusy|wirusami]] i [[wiroid]]ami, oraz w normalnych procesach rozwoju roślin, wykorzystując mechanizm [[Interferencja RNA|interferencji RNA]]. |
||
=== Polimerazy poli(A) === |
=== Polimerazy poli(A) === |
||
Linia 30: | Linia 30: | ||
== Polimerazy u Archea == |
== Polimerazy u Archea == |
||
U [[ |
U [[Archeony|Archea]] występuje jedna polimeraza RNA składająca się z 13 podjednostek o dużej homologii do podjednostek eukariotycznych polimeraz RNA (a zwłaszcza polimerazy RNA II). Podobnie jak eukariotyczne polimerazy RNA potrzebuje do rozpoczęcia transkrypcji obecności [[Ogólne czynniki transkrypcyjne|ogólnych czynników transkrypcyjnych]]. |
||
== Polimerazy u wirusów == |
== Polimerazy u wirusów == |
||
Wiele [[ |
Wiele [[Wirusy|wirusów]] posiada własne polimerazy RNA. Są wśród nich polimerazy RNA zależne od DNA i polimerazy RNA zależne od RNA. Polimeraza RNA bakteriofaga T7 składa się z jednej podjednostki i jest podobna do polimeraz mitochondrialnych i chloroplastowych. Charakteryzuje się też znaczną homologią do [[polimeraza DNA|polimerazy DNA]]. |
||
== Bibliografia == |
== Bibliografia == |
||
Linia 43: | Linia 43: | ||
== Zobacz też == |
== Zobacz też == |
||
* [[primaza]] |
* [[primaza]] |
||
* [[polimeraza]] |
* [[Polimerazy|polimeraza]] |
||
* [[polimeraza DNA]] |
* [[polimeraza DNA]] |
||
* [[Mediator (biologia)]] |
* [[Mediator (biologia)]] |
||
Linia 63: | Linia 63: | ||
[[es:ARN polimerasa]] |
[[es:ARN polimerasa]] |
||
[[fr:ARN polymérase]] |
[[fr:ARN polymérase]] |
||
⚫ | |||
[[gl:ARN polimerase]] |
[[gl:ARN polimerase]] |
||
⚫ | |||
[[he:RNA פולימראז]] |
[[he:RNA פולימראז]] |
||
[[hu:RNS-polimeráz]] |
[[hu:RNS-polimeráz]] |
Wersja z 13:00, 27 gru 2012
Polimeraza RNA, RNAP − enzym wytwarzający nić RNA na matrycy DNA w procesie zwanym transkrypcją. Polimeraza porusza się wzdłuż nici DNA w kierunku 3' → 5', a nić RNA powstaje w kierunku 5' → 3' z szybkością 50-100 zasad na sekundę.
Polimeraza RNA wykorzystująca jako matrycę nić DNA to polimeraza RNA zależna od DNA. U wirusów i roślin występują też polimerazy RNA zależne od RNA, które wykorzystują jako matrycę nić RNA.
Polimerazy u bakterii
U bakterii występuje jedna polimeraza RNA, syntetyzująca wszystkie rodzaje RNA. Składa się ona z 5 podjednostek: dwóch podjednostek α rozpoznających czynniki regulatorowe, podjednostki β katalizującej syntezę RNA, podjednostki β' wiążącej niespecyficznie DNA i podjednostki ω tworzących razem część rdzeniową enzymu. Do związania się z sekwencjami promotorowymi potrzebna jest jeszcze szósta podjednostka – sigma (σ). Taki enzym określa się jako holoenzym. Transkrypcja z większości promotorów Escherichia coli prowadzona jest przez polimerazę RNA zawierającą czynnik σ70, ale podczas transkrypcji niektórych genów wykorzystywane są alternatywne czynniki sigma rozpoznające inne sekwencje promotorowe.
Polimerazy u Eukariota
Polimerazy RNA zależne od DNA
U eukariota występuje kilka jądrowych polimeraz RNA składających się z kilkunastu (od 12 do 17) podjednostek:
- Polimeraza RNA I (Pol I) syntetyzuje pre-rRNA 45S, z którego powstają 28S, 18S i 5.8S rRNA, wchodzące w skład rybosomu. Zlokalizowana jest w jąderku.
- Polimeraza RNA II (Pol II) transkrybuje geny tworzące białka tworząc pre-mRNA. Syntezuje większość snRNA i małe jąderkowe RNA[1],
- Polimeraza RNA III (Pol III) syntetyzuje tRNA, 5S rRNA.[1]
- Polimeraza RNA IV jest specyficzna dla roślin (bierze udział w tworzeniu siRNA zaangażowanych w zależną od RNA metylację DNA, wyciszanie transkrypcji i formowanie heterochromatyny
Jądrowe polimerazy RNA eukariota – w przeciwieństwie do polimerazy RNA bakterii – potrzebują do rozpoczęcia transkrypcji zestawu podstawowych czynników trankrypcyjnych (kompleks preinicjacyjny), ponieważ rozpoznają nie sekwencję promotora, ale kompleks kwas nukleinowy-białko.
Ponadto u eukariota istnieją polimerazy RNA specyficzne dla mitochodriów i chloroplastów.
Polimerazy mitochondrialne są kodowane przez genom jądrowy, charakteryzują się znaczną homologią do polimeraz bakteriofagów z rodziny T3/T7 i zbudowane są z jednej podjednostki. Alternatywny transkrypt genu kodującego ludzką polimerazę mitochondrialną daje jądrowo-specyficzną polimerazę RNA, która odpowiada za transkrypcję niektórych mRNA.
W chloroplastach roślin wyższych występują dwa rodzaje polimeraz. Polimeraza pierwszego rodzaju (PEP) jest homologiczna do polimeraz bakteryjnych, a jej podjednostki kodowane są przez genom chloroplastów (z wyjątkiem podjednostek sigma (σ), kodowanych przez genom jądrowy). Polimeraza drugiego rodzaju (NEP) jest homologiczna do polimeraz bakteriofagów, składa się z jednej podjednostki, i jest kodowana przez genom jądrowy.
Polimerazy RNA zależne od RNA
U roślin występują też polimerazy RNA zależne od RNA, które biorą udział w odpowiedzi na infekcje wirusami i wiroidami, oraz w normalnych procesach rozwoju roślin, wykorzystując mechanizm interferencji RNA.
Polimerazy poli(A)
U eukariota występują też niezależne od DNA polimerazy poli(A). Uczestniczą one w procesach obróbki posttranskrypcyjnej transkryptów Pol II. Dobudowują na końcu 3' cząsteczki RNA niekodowane reszty adeniny, układające się w ciągi oligo- lub poli(A). Proces ten nazywamy poliadenylacją. U drożdży zidentyfikowano dwie takie polimerazy: Pap1 i Trf4. Pap1 dodaje do prekursorów mRNA ogon poli(A), który stabilizuje cząsteczkę, tj. zabezpiecza przed degradacją przez egzonukleazy 3'→5'. Trf4 natomiast, działając w kompleksie TRAMP, poliadenyluje niekodujące RNA, m.in. snoRNA i transkrypty CUT, co stymuluje ich egzonukleolizę od końca 3'. W przypadku snoRNA jest to etap dojrzewania cząsteczki, natomiast w przypadku CUT prowadzi do natychmiastowej i całkowitej degradacji transkryptu.
Polimerazy u Archea
U Archea występuje jedna polimeraza RNA składająca się z 13 podjednostek o dużej homologii do podjednostek eukariotycznych polimeraz RNA (a zwłaszcza polimerazy RNA II). Podobnie jak eukariotyczne polimerazy RNA potrzebuje do rozpoczęcia transkrypcji obecności ogólnych czynników transkrypcyjnych.
Polimerazy u wirusów
Wiele wirusów posiada własne polimerazy RNA. Są wśród nich polimerazy RNA zależne od DNA i polimerazy RNA zależne od RNA. Polimeraza RNA bakteriofaga T7 składa się z jednej podjednostki i jest podobna do polimeraz mitochondrialnych i chloroplastowych. Charakteryzuje się też znaczną homologią do polimerazy DNA.
Bibliografia
- Cramer P, Multisubunit RNA polymerases, COiSB 2002, Vol12(1), 89-97
- Wassenegger M, Krczal G, Nomenclature and functions of RNA-directed RNA polymerases, TiPS 2006, Vol11(3), 142-151
- ↑ a b Maciej Zabel, Jerzy Kawiak: Seminaria z Cytofizjologii. Wrocław: Urban & Partner, 2002. ISBN 978-83-87944-62-9.