See detailne võrdlus uurib RNA ja DNA polümeraaside, geneetilise replikatsiooni ja ekspressiooni eest vastutavate peamiste ensüümide, põhilisi erinevusi. Kuigi mõlemad katalüüsivad polünukleotiidahelate moodustumist, erinevad nad oluliselt oma struktuuriliste nõuete, veaparandusvõime ja bioloogilise rolli poolest raku keskses dogmas.
Ensüüm, mis vastutab DNA transkriptsiooni eest erinevat tüüpi RNA molekulideks geeniekspressiooni ajal.
Ensüüm, mille ülesandeks on raku genoomi replikatsioon, et tagada täpne geneetiline pärandumine jagunemise ajal.
| Funktsioon | RNA polümeraas | DNA polümeraas |
|---|---|---|
| Bioloogiline protsess | Transkriptsioon | Replikatsioon |
| Kasutatud mall | Kaheahelaline DNA | Üheahelaline DNA |
| Vajalik kruntvärv | Ei | Jah |
| Korrektuurivõime | Minimaalne/Piiratud | Ulatuslik (3' kuni 5' eksonukleaas) |
| Suhkur tootes | Riboos | Deoksüriboos |
| Lõdvestumise tegevus | Loomupärane helikaasilaadne võime | Nõuab eraldi helikaasi ensüümi |
| Vea määr | 1 10 000 nukleotiidi kohta | 1 1 000 000 000 nukleotiidi kohta |
| Lõpptoote struktuur | Üksik polünukleotiidne ahel | Kaheahelaline spiraal |
Peamine erinevus seisneb selles, kuidas need ensüümid sünteesi alustavad. RNA polümeraas saab algatada uue ahela loomise nullist, kui see seondub promootorjärjestusega. Seevastu DNA polümeraas ei suuda ahelat alustada ja vajab esimese nukleotiidi lisamiseks olemasolevat praimerit vaba 3'-OH rühmaga.
DNA polümeraas säilitab kogu genoomi terviklikkuse, mis nõuab sisseehitatud korrektuurimehhanismide abil saavutatavat uskumatult madalat veamäära. RNA polümeraasil puudub see kõrge täpsusega eksonukleaasi aktiivsus, mille tulemuseks on oluliselt kõrgem mutatsioonimäär. Kuna RNA on aga mööduv ja mitte päritav, on need vead organismile üldiselt vähem kahjulikud.
Transkriptsiooni ajal toimib RNA polümeraas iseseisva masinana, mis suudab DNA kaksikheeliksi ise lahti pakkida, et matriitsile ligi pääseda. DNA polümeraas sõltub rohkem valkude kompleksist, nõudes täpsemalt ensüümi helikaasilt vesiniksidemete lõhkumist ja replikatsioonikahvli avamist.
Ensüümid on kasutatavate ehitusplokkide suhtes väga selektiivsed. RNA polümeraas inkorporeerib ribonukleotiide, mis sisaldavad riboossuhkrut ja uratsiili alust. DNA polümeraas selekteerib spetsiifiliselt deoksüribonukleotiide, milles uratsiili asemel on deoksüriboossuhkur ja tümiin.
RNA polümeraas ja DNA polümeraas töötavad sama kiirusega.
Enamikus organismides on DNA polümeraas oluliselt kiirem, liikudes bakterites umbes 1000 nukleotiidi sekundis, samas kui RNA polümeraasi keskmine kiirus on lähemal 40–80 nukleotiidile sekundis. See erinevus peegeldab terve genoomi replikatsiooni tohutut ulatust võrreldes spetsiifiliste geenide transkribeerimisega.
Kõigis rakkudes on ainult ühte tüüpi RNA polümeraase.
Kui bakteritel on tavaliselt üks mitme subühikuga RNA polümeraas, siis eukarüootidel on vähemalt kolm erinevat tüüpi. Iga eukarüootne RNA polümeraas on spetsialiseerunud erinevatele ülesannetele, näiteks ribosomaalse RNA, messenger-RNA või ülekande-RNA sünteesimisele.
DNA polümeraas saab parandada ainult replikatsiooni ajal tekkivaid vigu.
Rakkude eluea jooksul eksisteerivad mitmesugused spetsialiseerunud DNA polümeraasid, mille ainus ülesanne on parandada kahjustusi. Need ensüümid suudavad täita UV-valguse või keemilise kokkupuute tagajärjel tekkinud lünki, toimides peamisest replikatsioonitsüklist sõltumatult.
RNA polümeraas toodab kaheahelalist RNA-d.
RNA polümeraas loob üheahelalise molekuli, lugedes ainult ühte kahest DNA matriitsi ahelast. Kuigi osa RNA-sid saab enda peale tagasi voltida, moodustades lokaalseid kaheahelalisi struktuure, on peamiseks väljundiks üks polünukleotiidahel.
Geeniekspressiooni ja valgusünteesi radade uurimisel tuleks fookusesse valida RNA polümeraas. Rakkude jagunemise mehhanismide, pärilikkuse ja pikaajalise geneetilise stabiilsuse analüüsimisel tuleks valida DNA polümeraas.
See võrdlus kirjeldab üksikasjalikult kahte peamist rakuhingamise rada, vastandades aeroobseid protsesse, mis vajavad maksimaalse energia saamiseks hapnikku, anaeroobsete protsessidega, mis toimuvad hapnikuvaeses keskkonnas. Nende ainevahetusstrateegiate mõistmine on ülioluline, et mõista, kuidas erinevad organismid – ja isegi erinevad inimese lihaskiud – bioloogilisi funktsioone toetavad.
See võrdlus selgitab seost antigeenide, võõrkehade olemasolust märku andvate molekulaarsete päästikute ja antikehade, immuunsüsteemi poolt nende neutraliseerimiseks toodetavate spetsiaalsete valkude vahel. Selle võtme-luku interaktsiooni mõistmine on ülioluline, et mõista, kuidas keha tuvastab ohte ja loob pikaajalise immuunsuse kokkupuute või vaktsineerimise kaudu.
See võrdlus kirjeldab arterite ja veenide struktuurilisi ja funktsionaalseid erinevusi, mis on inimese vereringesüsteemi kaks peamist kanalit. Kui arterid on loodud südamest eemale voolava kõrge rõhu all oleva hapnikuga rikastatud vere käitlemiseks, siis veenid on spetsialiseerunud hapnikuga rikastatud vere tagasijuhtimisele madala rõhu all ühesuunaliste ventiilide süsteemi abil.
See põhjalik võrdlus uurib bioloogilisi erinevusi aseksuaalse ja sugulise paljunemise vahel. See analüüsib, kuidas organismid paljunevad kloonimise ja geneetilise rekombinatsiooni teel, uurides kompromisse kiire populatsiooni kasvu ja geneetilise mitmekesisuse evolutsiooniliste eeliste vahel muutuvas keskkonnas.
See võrdlus uurib autotroofide (mis toodavad ise toitaineid anorgaanilistest allikatest) ja heterotroofide (mis peavad energia saamiseks tarbima teisi organisme) vahelist põhilist bioloogilist erinevust. Nende rollide mõistmine on oluline, et mõista, kuidas energia voolab läbi globaalsete ökosüsteemide ja säilitab elu Maal.
