La diferència clau entre el nucli de l'ARN polimerasa i l'holoenzim és que el nucli de l'ARN polimerasa és un enzim que no té un factor sigma, mentre que l'holoenzim de la ARN polimerasa és un enzim que consta d'un factor sigma.
La transcripció en bacteris és un procés en què un segment d'ADN bacterià es copia en una cadena d'ARNm recentment sintetitzada amb l'ús d'un enzim ARN polimerasa. Aquest procés es produeix en tres passos principals: iniciació, allargament i terminació. L'ARN polimerasa bacteriana està formada per 6 subunitats. El nucli de l'ARN polimerasa està format per subunitats β, β′, α2 i ω. Aquest nucli d'ARN polimerasa es transforma en holoenzim quan el factor σ (sigma) s'uneix a l'enzim central. El nucli de l'ARN polimerasa i l'holoenzim són dues formes d'enzim de l'ARN polimerasa bacteriana.
Què és el nucli d'ARN polimerasa?
El nucli de l'ARN polimerasa és un enzim implicat en la transcripció bacteriana que està lliure del factor sigma. Consta de 5 subunitats designades com a β, β′, α2 i ω. Aquest enzim no inicia la transcripció específica dels promotors d'ADN bacterià i fag. Això es deu al fet que no reconeix cap promotor d'ADN bacterià o fag específic. Tanmateix, aquest enzim conserva la capacitat de transcriure l'ARN a partir de seqüències d'iniciació inespecífiques. A més, l'addició del factor sigma a aquest enzim permet que l'enzim iniciï la síntesi d'ARN a partir de promotors de bacteris i fags específics. El pes molecular de l'enzim central de l'ARN polimerasa és d'aproximadament 400 kDa.
Figura 01: nucli d'ARN polimerasa
L'enzim central conté propietats catalítiques de l'ARN polimerasa. La subunitat α és un homodímer de 36,5 kDa de mida. Està codificat pel gen rpoA. Les funcions d'aquesta subunitat són el muntatge de RNAP, les interaccions amb l'ADN i els factors de transcripció per a la regulació transcripcional. La subunitat Β té una mida de 150,4 kDa. Està codificat pel gen rpoB. Les funcions d'aquesta subunitat són la unió a l'ADN i l'ARN, la síntesi d'ARN, la unió a NTP, el lloc d'unió a RMP i la unió al factor σ. La subunitat β′ té una mida de 155 kDa i està codificada pel gen rpoC. Les funcions d'aquesta subunitat són la unió a l'ADN, la síntesi d'ARN, la coordinació catalítica de Mg2+, el lloc d'unió ppGpp 1 i la unió del factor σ. A més, el factor ω té una mida de 10, 2 kDa i està codificat pel gen rpoZ. La funció del factor ω és el plegament RNAP i el lloc d'unió ppGpp 1.
Què és l'holoenzim de la ARN polimerasa?
L'holoenzim RNA polimerasa està compost per un component específic conegut com a factor sigma diferent de les subunitats β, β′, α2 i ω. A causa del factor sigma, l'holoenzim de l'ARN polimerasa pot reconèixer promotors. El factor sigma també ajuda a la correcta col·locació de l'holoenzim de l'ARN polimerasa i al seu desenrotllament al lloc inicial. Un cop el factor sigma realitza la seva funció específica i necessària, es dissocia de l'holoenzim de la ARN polimerasa mentre que la porció catalítica (β, β′, α2 i ω) de l'ARN polimerasa roman a l'ADN i continua la transcripció.
Figura 02: Holoenzim de la ARN polimerasa
El nombre de factors sigma varia entre les espècies bacterianes. E. coli té set factors sigma. A més, els factors sigma es distingeixen pels seus pesos moleculars característics. Per exemple, σ70 és el factor sigma amb un pes molecular de 70 kDa. Els bacteris utilitzen diferents factors sigma en diferents condicions ambientals. Alguns exemples de diferents factors σ inclouen; σ19, σ24, σ18, σ32, σ38 i σ54
Quines similituds hi ha entre el nucli de l'ARN polimerasa i l'holoenzim?
- El nucli de la ARN polimerasa i l'holoenzim són dues formes d'enzim de l'ARN polimerasa bacteriana.
- Les dues formes estan implicades en la transcripció bacteriana.
- Tenen subunitats.
- Són molècules de proteïnes formades per aminoàcids.
Quina diferència hi ha entre el nucli de l'ARN polimerasa i l'holoenzim?
El nucli de l'ARN polimerasa és un enzim que no té un factor sigma, mentre que l'holoenzim de l'ARN polimerasa és un enzim que consta d'un factor sigma. Per tant, aquesta és la diferència clau entre el nucli de l'ARN polimerasa i l'holoenzim. A més, el nucli de l'ARN polimerasa participa principalment en l'etapa d'allargament de la transcripció, mentre que l'holoenzim de l'ARN polimerasa catalitza principalment en l'etapa d'inici de la transcripció.
La infografia següent presenta les diferències entre el nucli de l'ARN polimerasa i l'holoenzim en forma tabular per comparar-les.
Resum: nucli d'ARN polimerasa vs holoenzim
L'ARN polimerasa bacteriana és un enzim multisubunitat que depèn de l'ADN. Participa en la transcripció dels bacteris. És l'enzim clau de l'expressió gènica i un objectiu de regulació. El nucli de l'ARN polimerasa i l'holoenzim són dues formes d'enzim de l'ARN polimerasa bacteriana. El nucli de l'ARN polimerasa no té un factor sigma, mentre que l'holoenzim de l'ARN polimerasa consta d'un factor sigma. Així doncs, això resumeix la diferència entre el nucli de l'ARN polimerasa i l'holoenzim.
