Skillnad mellan DNA och RNA-polymeras

Huvudskillnad - DNA vs RNA-polymeras

DNA är det genetiska materialet i nästan alla levande organismer. DNA-polymeras och RNA-polymeras är två enzymer som arbetar på DNA. DNA-polymeras är enzymet som används i DNA-replikationen medan RNA-polymeras är enzymet som används vid transkription. Båda enzymerna kan bilda fosfodiesterbindningar mellan nukleotider. Polymerisationsriktningen sker i 5 'till 3'. DNA-polymeras kräver en primer för initiering av polymerisation medan RNA-polymeraser inte kräver en primer. De huvudskillnad mellan DNA och RNA-polymeras är det DNA-polymeras producerar en dubbelsträngad DNA-molekyl under polymerisation medan RNA-polymeras producerar en enkelsträngad RNA-molekyl under transkription.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är DNA-polymeras
      - Definition, DNA-replikation, Process
2. Vad är RNA-polymeras
      - Definition, Transkription, Process
3. Vad är likheterna mellan DNA och RNA-polymeras
      - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan DNA och RNA-polymeras
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: DNA, DNA-polymeras, DNA-replikation, RNA, RNA-polymeras, transkription

Vad är DNA-polymeras

DNA-polymeras är enzymet som syntetiserar nya DNA-molekyler från DNA-nukleotiderna i en process som kallas DNA-replikation. DNA-replikation sker i S-fasen i interfasen före kärndelning. Det är en typ av mallriktad syntes av DNA, eftersom de nya nukleotiderna är komplementärt basbaserade med de befintliga nukleotiderna i mallsträngen. DNA-replikation är också en semi-konservativ process där båda strängarna i dubbelsträngad DNA används som mallar för DNA-replikationen samtidigt men i motsatt riktning. Generellt lägger DNA-polymeras nukleotider i 5'-3'-riktningen. Helicas är en annan typ av enzym som är involverat i DNA-replikation, som avviker dubbelsträngat DNA. Initieringen av DNA-replikation kräver en primer. En primer är en kort sträng (18-22 baser) av DNA eller RNA, vilket ger en 3'-OH-ände för DNA-replikationen. Med utgångspunkt från primerns 3'-OH-ände, lägger DNA-polymeras komplementära nukleotider från mallen till växande strängen. Processen för DNA-replikation visas i Figur 1.

Figur 1: DNA-replikation

Prokaryoter innehåller DNA-polymeras I till V. Pol I och Pol III är de två typerna av DNA-polymeraser som är ansvariga för 80% DNA-replikation. Eukaryoter innehåller polymeraser a, β, λ, y, σ, μ, δ, ε, η, ι, k, ζ, θ och Revl. Retrovirus som RNA-virus använder omvänd transkriptas för att syntetisera DNA från en RNA-mall.

Vad är RNA-polymeras

RNA-polymeras är enzymet som är ansvarigt för syntesen av RNA-molekyler från DNA i en process som kallas transkription. Det adderar RNA-nukleotider i 5 'till 3'-riktningen för att producera den enkelsträngade RNA-molekylen. Detta RNA kan vara antingen messenger RNA (mRNA), överför RNA (tRNA) eller ribosomalt RNA (rRNA). Alla tre typerna av RNA är involverade i proteinsyntesen. Bindningen av RNA-polymeraset kräver identifiering av promotorn av genen, vilken kommer att transkriberas. Vid bindning av enzymet tillsätter RNA-polymeras komplementära RNA-nukleotider till DNA-antisenssträngen. Transkriptionsprocessen visas i figur 2.

Figur 2: Transkription

 Prokaryoter innehåller en enda RNA-polymeras typ. Eukaryoter innehåller dock fem RNA-polymeraser: RNA-polymeras I till V. RNA-polymeras I är ansvarig för 50% transkription. Det polymeriserar också rRNA. RNA-polymeras II är involverat i transkriptionen av mRNA. tRNA, en del rRNA och få mindre RNA transkriberas av RNA-polymeras III. RNA-polymeras IV och V finns exklusivt i växter som involverar i bildandet av siRNA och heterochromatin.

Likheter mellan DNA och RNA-polymeras

• Både DNA och RNA-polymeras är två enzymer, vilka arbetar på DNA.
• Både DNA och RNA-polymeras kan bilda fosfodiesterbindningar mellan nukleotider.
• Både DNA och RNA-polymeras adderar nukleotider i 5 'till 3'-riktningen.
• Energin för polymerisation kommer från hydrolysen av fosforanhydridbindningen mellan alfa och beta av den inkommande nukleotiden.
• Nukleotider väljs för den växande strängen baserad på Watson-Crick basparet till mallsträngen.

Skillnad mellan DNA och RNA-polymeras

Definition

DNA-polymeras: DNA-polymeras är enzymet som syntetiserar nya DNA-molekyler från DNA-nukleotider i en process som kallas DNA-replikation.

RNA-polymeras: RNA-polymeras är enzymet som är ansvarigt för syntesen av RNA-molekyler från DNA i en process som kallas transkription.

Använda sig av

DNA-polymeras: DNA-polymeras används i DNA-replikation.

RNA-polymeras: RNA-polymeras används vid transkription.

Produkt

DNA-polymeras: DNA-polymeras syntetiserar en dubbelsträngad DNA-molekyl.

RNA-polymeras: RNA-polymeras syntetiserar en enkelsträngad RNA-molekyl.

nukleotider

DNA-polymeras: DNA-polymeras använder DNA-nukleotider för att syntetisera en ny sträng.

RNA-polymeras: RNA-polymeras använder RNA-nukleotider för att syntetisera en ny sträng.

Aktivitet i cellcykeln

DNA-polymeras: DNA-polymeras är aktiv under S-fasen av interfasen.

RNA-polymeras: RNA-polymeras är aktivt under G₁ och G₂ faser av tillväxtfasen.

Enzymbindning 

DNA-polymeras: Bindningen av DNA-polymeras till en sträng kräver en replikationsgaffel, vilken tillverkas av DNA-gyrase.

RNA-polymeras: Bindningen av RNA-polymeras till en sträng kräver att holoenzymet känner igen genens promotor.

Primer

DNA-polymeras: DNA-polymeras kräver en primer för initiering av replikation.

RNA-polymeras: RNA-polymeras kräver inte en primer för initiering av transkription.

Exonukleasaktivitet

DNA-polymeras: DNA-polymeras har exonukleasaktivitet.

RNA-polymeras: RNA-polymeras saknar exonukleasaktivitet.

Förlängning

DNA-polymeras: DNA-polymeras syntetiserar hela kromosomen.

RNA-polymeras: RNA-polymeras stoppar syntesen vid transkriptionstermineringsstället.

Fart

DNA-polymeras: E coli DNA-polymeras adderar 1000 nukleotider per sekund.

RNA-polymeras: E coli RNA-polymeras tillsätter 40-80 nukleotider per sekund.

Felfrekvens

DNA-polymeras: DNA-polymeras har en mindre felfrekvens.

RNA-polymeras: RNA-polymeras har en hög felhastighet jämfört med DNA-polymeras.

typer

DNA-polymeras: Pol I och Pol III är de två typerna av DNA-polymeraser, vilka är ansvariga för 80% DNA-replikation i cellen.

RNA-polymeras: Eukaryoter innehåller RNA-polymeras I till V. Prokaryoter innehåller endast en typ av RNA-polymeraser.

Slutsats

DNA och RNA-polymeras är de två enzymerna som är ansvariga för syntesen av DNA- och RNA-molekyler från det genetiska materialet inuti kärnan. DNA-polymeras används i DNA-replikation medan RNA-polymeras är involverad i transkription. Huvudskillnaden mellan DNA och RNA-polymeras är deras funktion och krav.

Referens:

1. "DNA-polymeras." DNA-polymeras - Biologi-Online-ordbok, tillgängligt här.
2. Mandal, Ananya. "Vad är DNA-polymeras?" News-Medical.net, 23 Apr. 2014, Tillgänglig här.
3. "RNA Polymerase - Definition, Funtions and Types." Biologiska ordbok, 29 april 2017, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "0323 DNA Replication" Av OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "DNA transkription" Genom omarbetad och vektoriserad av mig själv - National Human Genome Research Institute, (Public Domain) via Commons Wikimedia