Sự khác biệt chính - DNA và RNA Polymerase

DNA là vật chất di truyền của hầu hết tất cả các sinh vật sống. DNA polymerase và RNA polymerase là hai loại enzyme hoạt động trên DNA. DNA polymerase là enzyme được sử dụng trong quá trình sao chép DNA trong khi RNA polymerase là enzyme được sử dụng trong quá trình phiên mã. Cả hai enzym đều có khả năng hình thành liên kết phosphodiester giữa các nucleotide. Chiều của phản ứng trùng hợp xảy ra trong 5’đến 3’. DNA polymerase yêu cầu mồi để bắt đầu quá trình trùng hợp trong khi RNA polymerase không cần mồi. Các Sự khác biệt chính giữa DNA và RNA polymerase là DNA polymerase tạo ra phân tử DNA sợi đôi trong quá trình trùng hợp trong khi RNA polymerase tạo ra phân tử RNA sợi đơn trong quá trình phiên mã.

Các lĩnh vực chính được bao phủ

1. DNA Polymerase là gì - Định nghĩa, Sao chép DNA, Quá trình 2. RNA Polymerase là gì - Định nghĩa, Phiên mã, Quy trình 3. Điểm giống nhau giữa DNA và RNA Polymerase - Sơ lược các tính năng chung 4. Sự khác biệt giữa DNA và RNA Polymerase là gì - So sánh các điểm khác biệt chính

Thuật ngữ chính: DNA, DNA Polymerase, Sao chép DNA, RNA, RNA polymerase, Phiên mã

DNA Polymerase là gì

DNA polymerase là enzyme tổng hợp các phân tử DNA mới từ các nucleotide DNA trong một quá trình được gọi là sao chép DNA. Sự sao chép DNA xảy ra trong pha S của khoảng thời gian trước khi phân chia nhân. Đây là một kiểu tổng hợp DNA theo hướng khuôn mẫu vì các nucleotide mới được ghép nối bổ sung với base với các nucleotide hiện có của sợi khuôn. Sao chép DNA cũng là một quá trình bán bảo toàn, trong đó cả hai sợi của DNA sợi kép được sử dụng làm khuôn mẫu cho quá trình sao chép DNA cùng một lúc nhưng theo hướng ngược lại. Nói chung, DNA polymerase thêm nucleotide theo hướng 5 'đến 3'. Helicase là một loại enzyme khác tham gia vào quá trình sao chép DNA, có chức năng tháo xoắn DNA sợi đôi. Quá trình bắt đầu sao chép DNA cần một đoạn mồi. Đoạn mồi là một sợi ngắn (18-22 bazơ) của DNA hoặc RNA, cung cấp đầu 3 'OH cho quá trình sao chép DNA. Bắt đầu từ đầu 3’OH của mồi, DNA polymerase thêm nucleotide bổ sung của khuôn vào sợi đang phát triển. Quá trình sao chép DNA được thể hiện trong hình 1.

Hình 1: Sao chép DNA

Sinh vật nhân sơ chứa DNA polymerase I đến V. Pol I và Pol III là hai loại DNA polymerase chịu trách nhiệm cho 80% quá trình sao chép DNA. Sinh vật nhân chuẩn chứa các polymerase α, β, λ, γ, σ, μ, δ, ε, η, ι, κ, ζ, θ và Rev1. Các retrovirus như virus ARN sử dụng enzym phiên mã ngược để tổng hợp ADN từ khuôn mẫu ARN.

RNA Polymerase là gì

RNA polymerase là enzyme chịu trách nhiệm tổng hợp các phân tử RNA từ DNA trong một quá trình được gọi là phiên mã. Nó thêm các nucleotide RNA theo hướng 5’đến 3’ để tạo ra phân tử RNA sợi đơn. RNA này có thể là RNA thông tin (mRNA), RNA vận chuyển (tRNA) hoặc RNA ribosome (rRNA). Cả ba loại RNA đều tham gia vào quá trình tổng hợp protein. Sự liên kết của RNA polymerase đòi hỏi phải xác định được promoter của gen sẽ được phiên mã. Sau khi liên kết với enzyme, RNA polymerase sẽ thêm các nucleotide RNA bổ sung vào sợi antisense của DNA. Quá trình phiên mã được thể hiện trong hình 2.

Hình 2: Phiên mã

Sinh vật nhân sơ chứa một loại RNA polymerase duy nhất. Tuy nhiên, sinh vật nhân chuẩn chứa 5 RNA polymerase: RNA polymerase I đến V. RNA polymerase I chịu trách nhiệm cho 50% quá trình phiên mã. Nó cũng trùng hợp rRNA. RNA polymerase II tham gia vào quá trình phiên mã mRNA. tRNA, một số rRNA và một số RNA nhỏ hơn được phiên mã bởi RNA polymerase III. RNA polymerase IV và V chỉ được tìm thấy ở thực vật, liên quan đến sự hình thành siRNA và dị nhiễm sắc thể.

Điểm giống nhau giữa DNA và RNA Polymerase

Sự khác biệt giữa DNA và RNA Polymerase

Sự định nghĩa

DNA Polymerase: DNA polymerase là enzyme tổng hợp các phân tử DNA mới từ các nucleotide DNA trong một quá trình được gọi là sao chép DNA.

RNA polymerase: RNA polymerase là enzyme chịu trách nhiệm tổng hợp các phân tử RNA từ DNA trong một quá trình được gọi là phiên mã.

Sử dụng

DNA Polymerase: DNA polymerase được sử dụng trong quá trình sao chép DNA.

RNA polymerase: RNA polymerase được sử dụng trong phiên mã.

Sản phẩm

DNA Polymerase: DNA polymerase tổng hợp một phân tử DNA sợi kép.

RNA polymerase: RNA polymerase tổng hợp một phân tử RNA sợi đơn.

Nucleotides

DNA Polymerase: DNA polymerase sử dụng các nucleotide DNA để tổng hợp một sợi mới.

RNA polymerase: RNA polymerase sử dụng các nucleotide RNA để tổng hợp một sợi mới.

Hoạt động trong chu kỳ tế bào

DNA Polymerase: DNA polymerase hoạt động trong giai đoạn S của interphase.

RNA polymerase: RNA polymerase hoạt động trong quá trình G₁ Và g₂ các giai đoạn của giai đoạn tăng trưởng.

Enzyme Binding

DNA Polymerase: Sự liên kết của DNA polymerase vào một sợi đòi hỏi một ngã ba sao chép, được thực hiện bởi DNA gyrase.

RNA polymerase: Sự liên kết của RNA polymerase vào một sợi yêu cầu holoenzyme của nó nhận ra trình tự khởi động của gen.

Lót

DNA Polymerase: DNA polymerase cần một đoạn mồi để bắt đầu sao chép.

RNA polymerase: RNA polymerase không cần mồi để bắt đầu phiên mã.

Hoạt động Exonuclease

DNA Polymerase: DNA polymerase có hoạt tính exonuclease.

RNA polymerase: RNA polymerase thiếu hoạt tính exonuclease.

Kéo dài

DNA Polymerase: DNA polymerase tổng hợp toàn bộ nhiễm sắc thể.

RNA polymerase: RNA polymerase dừng quá trình tổng hợp tại vị trí kết thúc phiên mã.

Tốc độ, vận tốc

DNA Polymerase: DNA polymerase của E. coli thêm 1000 nucleotide mỗi giây.

RNA polymerase: RNA polymerase của E. coli thêm 40-80 nucleotide mỗi giây.

Tỷ lệ lỗi

DNA Polymerase: DNA polymerase có tỷ lệ lỗi ít hơn.

RNA polymerase: RNA polymerase có tỷ lệ lỗi cao khi so sánh với DNA polymerase.

Các loại

DNA Polymerase: Pol I và Pol III là hai loại DNA polymerase, chịu trách nhiệm cho 80% quá trình sao chép DNA trong tế bào.

RNA polymerase: Sinh vật nhân chuẩn chứa RNA polymerase I đến V. Sinh vật nhân sơ chỉ chứa một loại RNA polymerase.

Phần kết luận

DNA và RNA polymerase là hai enzyme chịu trách nhiệm tổng hợp các phân tử DNA và RNA từ vật chất di truyền bên trong nhân. DNA polymerase được sử dụng trong quá trình sao chép DNA trong khi RNA polymerase tham gia vào quá trình phiên mã. Sự khác biệt chính giữa DNA và RNA polymerase là chức năng và yêu cầu của chúng.

Thẩm quyền giải quyết:

1. "DNA polymerase." DNA polymerase - Từ điển Sinh học-Trực tuyến, Có tại đây. 2. Mandal, Ananya. "DNA Polymerase là gì?" News-Medical.net, ngày 23 tháng 4 năm 2014, có sẵn tại đây. 3. “RNA Polymerase - Định nghĩa, các chức năng và các loại.” Từ điển Sinh học, ngày 29 tháng 4 năm 2017, có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. “Sao chép DNA 0323” bằng OpenStax - (CC BY 4.0) qua Commons Wikimedia 2. “Sao chép DNA” Do chính tôi làm lại và vector hóa - Viện nghiên cứu bộ gen người quốc gia, (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia