Põhiline erinevus RNA polümeraasi tuuma ja holoensüümi vahel on see, et RNA polümeraasi tuum on ensüüm, millel puudub sigmafaktor, samas kui RNA polümeraasi holoensüüm on ensüüm, mis koosneb sigmafaktorist.
Bakterites toimuv transkriptsioon on protsess, mille käigus bakteri DNA segment kopeeritakse RNA polümeraasi ensüümi abil äsja sünteesitud mRNA ahelasse. See protsess toimub kolmes põhietapis: initsiatsioon, pikenemine ja lõpetamine. Bakteriaalne RNA polümeraas koosneb 6 subühikust. RNA polümeraasi tuum koosneb β, β′, α2 ja ω subühikutest. See RNA polümeraasi tuum muundub holoensüümiks, kui σ (sigma) faktor on seotud tuumaensüümiga. RNA polümeraasi tuum ja holoensüüm on kaks bakteriaalse RNA polümeraasi ensüümi vormi.
Mis on RNA polümeraasi südamik?
RNA polümeraasi tuum on bakteriaalses transkriptsioonis osalev ensüüm, mis on vaba sigmafaktorist. See koosneb viiest allüksusest, mis on tähistatud kui β, β′, α2 ja ω. See ensüüm ei algata spetsiifilist transkriptsiooni bakterite ja faagide DNA promootoritelt. Seda seetõttu, et see ei tunne ära ühtegi spetsiifilist bakteriaalset või faagi DNA promootorit. Kuid see ensüüm säilitab võime transkribeerida RNA-d mittespetsiifilistelt initsiatsioonijärjestustelt. Veelgi enam, sigmafaktori lisamine sellele ensüümile võimaldab ensüümil algatada RNA sünteesi spetsiifilistest bakteri- ja faagipromootoritest. RNA polümeraasi tuumaensüümi molekulmass on ligikaudu 400 kDa.
Joonis 01: RNA polümeraasi südamik
Tuumensüüm sisaldab RNA polümeraasi katalüütilisi omadusi. α-subühik on homodimeer, mille suurus on 36,5 kDa. Seda kodeerib rpoA geen. Selle allüksuse funktsioonid on RNAP kokkupanek, interaktsioonid DNA-ga ja transkriptsioonifaktorid transkriptsiooni reguleerimiseks. Β subühiku suurus on 150,4 kDa. Seda kodeerib rpoB geen. Selle alaühiku funktsioonid on DNA ja RNA sidumine, RNA süntees, NTP sidumine, RMP sidumissait ja σ faktori sidumine. β'-subühiku suurus on 155 kDa ja seda kodeerib rpoC geen. Selle alaühiku funktsioonid on DNA sidumine, RNA süntees, katalüütiline Mg2+ koordinatsioon, ppGpp sidumissait 1 ja σ faktori sidumine. Lisaks on ω faktor 10, 2 kDa suurune ja seda kodeerib rpoZ geen. ω faktori funktsioon on RNAP voltimine ja ppGpp sidumissait 1.
Mis on RNA polümeraasi holoensüüm?
RNA polümeraasi holoensüüm koosneb spetsiifilisest komponendist, mida tuntakse sigmafaktorina, mis ei ole β, β′, α2 ja ω subühikud. Sigmafaktori tõttu suudab RNA polümeraasi holoensüüm promootoreid ära tunda. Sigma tegur aitab kaasa ka RNA polümeraasi holoensüümi õigele paigutamisele ja alguskohas lahtikerimisele. Kui sigmafaktor täidab oma nõutud ja spetsiifilist funktsiooni, dissotsieerub see RNA polümeraasi holoensüümist, samal ajal kui RNA polümeraasi katalüütiline osa (β, β', α2 ja ω) jääb DNA-sse ja jätkab transkriptsiooni.
Joonis 02: RNA polümeraasi holoensüüm
Sigmafaktorite arv on bakteriliikide lõikes erinev. E. coli-l on seitse sigmafaktorit. Veelgi enam, sigmafaktorid eristuvad nende iseloomulike molekulmasside järgi. Näiteks σ70 on sigma tegur molekulmassiga 70 kDa. Bakterid kasutavad erinevates keskkonnatingimustes erinevaid sigma tegureid. Erinevate σ tegurite näidete hulka kuuluvad; σ19, σ24, σ18, σ32, σ38 ja σ54
Millised on RNA polümeraasi tuuma ja holoensüümi sarnasused?
- RNA polümeraasi tuum ja holoensüüm on bakteriaalse RNA polümeraasi ensüümi kaks vormi.
- Mõlemad vormid osalevad bakteriaalses transkriptsioonis.
- Neil on allüksused.
- Need on aminohapetest koosnevad valgumolekulid.
Mis vahe on RNA polümeraasi tuumal ja holoensüümil?
RNA polümeraasi tuum on ensüüm, millel ei ole sigmafaktorit, samas kui RNA polümeraasi holoensüüm on ensüüm, mis koosneb sigmafaktorist. Seega on see peamine erinevus RNA polümeraasi tuuma ja holoensüümi vahel. Lisaks osaleb RNA polümeraasi tuum peamiselt transkriptsiooni pikenemisetapis, samas kui RNA polümeraasi holoensüüm katalüüsib peamiselt transkriptsiooni initsiatsioonietapis.
Allpool olev infograafik esitab RNA polümeraasi tuuma ja holoensüümi erinevused tabelina kõrvuti võrdlemiseks.
Kokkuvõte – RNA polümeraasi tuum vs holoensüüm
Bakteriaalne RNA polümeraas on mitmest subühikust koosnev DNA-st sõltuv ensüüm. See osaleb bakterite transkriptsioonis. See on geeniekspressiooni võtmeensüüm ja regulatsiooni sihtmärk. RNA polümeraasi tuum ja holoensüüm on bakteriaalse RNA polümeraasi ensüümi kaks vormi. RNA polümeraasi tuumal ei ole sigmafaktorit, samas kui RNA polümeraasi holoensüüm koosneb sigmafaktorist. Niisiis, see võtab kokku erinevuse RNA polümeraasi tuuma ja holoensüümi vahel.
