Comparthing Logo
genetikabiologia molekularraentzimakbiokimika

RNA Polimerasa vs DNA Polimerasa

Konparaketa zehatz honek RNA eta DNA polimerasen arteko funtsezko desberdintasunak aztertzen ditu, hau da, erreplikazio eta adierazpen genetikoaren arduradun diren entzima nagusiak. Bietako bakoitzak polinukleotido-kateen eraketa katalizatzen duen arren, nabarmen desberdinak dira beren egitura-eskakizunetan, erroreak zuzentzeko gaitasunean eta zelularen dogma zentralaren barruan duten eginkizun biologikoan.

Nabarmendunak

  • RNA polimerasak RNA de novo sintetizatzen du primer baten beharrik gabe.
  • DNA polimerasak primer bat behar du, baina zuzenketa hobea eskaintzen du fideltasun handia lortzeko.
  • RNA polimerasaren azken produktua kate bakarrekoa da, eta DNA polimerasak, berriz, helize bikoitza sortzen du.
  • RNA polimerasak DNA askatzeko berezko gaitasuna du, DNA polimerasak ez duena.

Zer da RNA Polimerasa?

Geneen adierazpenean zehar DNA hainbat RNA molekula motatan transkribatzeaz arduratzen den entzima.

  • Funtzio nagusia: RNAren transkripzioa
  • Substratua: Erribonukleosido trifosfatoak (NTP)
  • Primerren eskakizuna: Bat ere ez (de novo sintesia)
  • Mota nagusiak: Pol I, Pol II eta Pol III (eukariotoetan)
  • Produktua: RNA kate bakarrekoa

Zer da DNA polimerasa?

Zelula baten genoma erreplikatzeaz arduratzen den entzima, zatiketa zehar herentzia genetiko zehatza bermatzeko.

  • Funtzio nagusia: DNAren erreplikazioa eta konponketa
  • Substratua: Desoxirribonukleosido trifosfatoak (dNTP)
  • Primerren eskakizuna: RNA edo DNA primer bat behar du
  • Mota nagusiak: Pol I, II, III, IV eta V (prokariotoetan)
  • Produktua: DNA kate bikoitzekoa

Konparazio Taula

EzaugarriaRNA PolimerasaDNA polimerasa
Prozesu biologikoaTranskripzioaErreplikazioa
Erabilitako txantiloiaDNA bikoitz-kateatuaDNA kate bakarrekoa
Primera beharrezkoaEzBai
Zuzentzeko gaitasunaMinimoa/MugatuaExonukleasa zabala (3'-tik 5'-ra)
Produktuan azukreaErribosaDesoxirribosa
Jarduera deskonektatzeaHelikasa itxurako gaitasuna berezkoaHelikasa entzima bereizia behar du
Errore-tasa10.000 nukleotidotik 11.000.000.000 nukleotidotik 1
Amaierako Produktuaren EgituraPolinukleotido-kate bakarraHelize bikoitz-kateatua

Xehetasunak alderatzea

Hasierako eta Primerren Baldintzak

Desberdintasun nagusi bat entzima hauek sintesia nola hasten duten datza. RNA polimerasak kate berri baten sorrera hutsetik has dezake sustatzaile-sekuentzia bati lotzen zaionean. Alderantziz, DNA polimerasak ez du kate bat hasteko gai eta 3'-OH talde libre bat duen aurretik dagoen primer bat behar du lehen nukleotidoa gehitzeko.

Zehaztasuna eta zuzenketa

DNA polimerasak genoma osoaren osotasuna mantentzen du, eta horrek errore-tasa izugarri baxua eskatzen du, barneko zuzenketa-mekanismoen bidez lortuz. RNA polimerasak ez du exonukleasa-jarduera fidagarri hori, eta ondorioz mutazio-tasa nabarmen handiagoa da. Hala ere, RNA iragankorra denez eta ez denez heredatzen, errore hauek, oro har, kalte gutxiago eragiten diote organismoari.

Egiturazko Desbobinatze Funtzioak

Transkripzioan zehar, RNA polimerasak makina autonomo gisa jokatzen du, DNA helize bikoitza bere kabuz deskonprimitu dezakeena txantiloira sartzeko. DNA polimerasa proteina konplexu baten menpe dago gehiago, zehazki, helikasa entzimak hidrogeno loturak hausteko eta erreplikazio-sardexka irekitzeko behar du aurretik.

Substratuaren espezifikotasuna

Entzimak oso selektiboak dira erabiltzen dituzten eraikuntza-blokeei dagokienez. RNA polimerasak erribosa azukre bat eta urazilo base bat dituzten erribonukleotidoak ditu. DNA polimerasak desoxirribonukleotidoak hautatzen ditu zehazki, eta hauek uraziloaren ordez desoxirribosa azukre bat eta timina dituzte.

Abantailak eta Erabiltzailearen interfazea

RNA Polimerasa

Abantailak

  • +Hasiera independentea
  • +Transkripzio azkarra
  • +DNA barneko askatzea
  • +RNA mota anitzak

Erabiltzailearen interfazea

  • −Errore-tasa handiagoa
  • −Zuzenketa sendoa falta du
  • −Egonkortasun txikiagoa
  • −Produktu iragankorrak

DNA polimerasa

Abantailak

  • +Zehaztasun handia
  • +Zuzenketa sendoa
  • +Biltegiratze genetiko iraunkorra
  • +Prozesazio handia

Erabiltzailearen interfazea

  • −Primer bat behar du.
  • −Laguntzaile entzimak behar ditu
  • −Hasiera motelagoa.
  • −Konponketa bide konplexuak

Ohiko uste okerrak

Mitologia

ARN polimerasak eta DNA polimerasak abiadura berean lan egiten dute.

Errealitatea

Organismo gehienetan, DNA polimerasa nabarmen azkarragoa da, bakterioetan segundoko 1.000 nukleotido inguruko abiaduran mugitzen da gutxi gorabehera, eta RNA polimerasa, berriz, segundoko 40-80 nukleotido inguruko abiaduran mugitzen da batez beste. Alde honek genoma oso bat erreplikatzearen eta gene espezifikoak transkribatzearen eskala izugarria islatzen du.

Mitologia

Zelula guztietan RNA polimerasa mota bakarra dago.

Errealitatea

Bakterioek normalean RNA polimerasa bat izaten duten bitartean, eukariotoek gutxienez hiru mota desberdin dituzte. RNA polimerasa eukariotiko bakoitza zeregin desberdinetarako espezializatuta dago, hala nola erribosoma RNA, mezulari RNA edo transferentzia RNA sintetizatzeko.

Mitologia

DNA polimerasak erreplikazioan zeharreko akatsak bakarrik konpondu ditzake.

Errealitatea

Zelula baten bizitzan zehar kalteak konpontzeko soilik hainbat DNA polimerasa espezializatu daude. Entzima hauek UV argiak edo produktu kimikoen esposizioak eragindako hutsuneak bete ditzakete, erreplikazio ziklo nagusitik independenteki funtzionatuz.

Mitologia

RNA polimerasak RNA bikoitz-kateatua sortzen du.

Errealitatea

RNA polimerasak molekula kate bakarreko bat sortzen du, bi DNA txantiloi-kateetako bat bakarrik irakurriz. RNA batzuk bere gainean tolestu daitezkeen arren tokiko egitura bikoitzak osatzeko, irteera nagusia polinukleotido-kate bakarra da.

Sarritan Egindako Galderak

DNA polimerasak laguntzarik gabe hari berri bat has dezake?
Ez, DNA polimerasak ezin du sintesia bere kabuz hasi, aurretik existitzen den 3'-OH talde bat behar duelako sartzen ari den nukleotidoa lotzeko. Naturan, primasa izeneko entzima batek RNA primer labur bat sortzen du, abiapuntu hori ematen duena. Primerra lekuan dagoenean, DNA polimerasak katea luzatzen has daiteke.
Zein entzima da zehatzagoa eta zergatik?
DNA polimerasa askoz zehatzagoa da, RNA polimerasarena baino 100.000 aldiz txikiagoa den errore-tasarekin. Fideltasun handi hori 3'-tik 5'-ra bitarteko exonukleasa jarduerari zor zaio, eta horri esker, 'atzera egin' eta gaizki parekatutako baseak kendu ditzake. RNA polimerasak ez du zuzenketa zorrotz hori, RNA molekula akastun gutxi batzuk genomaren mutazio iraunkor bat baino katastrofikoagoak direlako.
RNA polimerasak helikasa behar al du DNA irekitzeko?
DNA polimerasak ez bezala, RNA polimerasak ez du helikasa entzima bereizirik behar DNA helizea irekitzeko. Barne mekanismo bat dauka, DNA txantiloia genean zehar mugitzen den heinean askatzeko aukera ematen diona. Horrek transkripzio burbuila deritzona sortzen du, entzimarekin batera bidaiatzen duena.
Zer gertatzen da RNA polimerasak akats bat egiten badu?
Transkripzioan akats bat gertatzen bada, RNA molekula akastun bat eta, agian, proteina ez-funtzionala sortzen da. Hala ere, gene bakarra hainbat aldiz transkribatzen denez, zelulak normalean proteina horren beste kopia zuzen asko izaten ditu. RNA akastuna azkenean degradatzen da, beraz, akatsa ez da organismoaren kode genetikoaren zati iraunkor bihurtzen.
Zergatik erabiltzen du DNA polimerasak timina eta RNA polimerasak uraziloa?
Timina DNAn erabiltzea mutazioen aurkako eboluzio-babesa da. Zitosina berez desamina daiteke urazilo bihurtzeko; DNAk urazilo naturalki erabiliko balu, zelulak ezingo luke jakin urazilo-base bat hor egon behar den edo zitosina kaltetua den. Timina DNAn erabiliz, zelulak erraz identifikatu eta konpondu dezake agertzen den edozein urazilo, osotasun genetikoa mantenduz.
Zeintzuk dira hiru RNA polimerasa eukariotiko motak?
Eukariotoek RNA Polimerasa I erabiltzen dute erribosoma-RNA (ARNr) gehiena sintetizatzeko, RNA Polimerasa II RNA mezularirako (ARNm) eta RNA txiki batzuetarako, eta RNA Polimerasa III transferentzia-RNArako (ARNt) eta beste RNA estruktural txiki batzuetarako. Entzima bakoitzak sustatzaile-sekuentzia espezifikoak ezagutzen ditu eta transkripzio-faktore desberdinak behar ditu funtzionatzeko. Espezializazio honek geneen adierazpenaren erregulazio konplexuagoa ahalbidetzen du.
RNA polimerasak bi norabideetan mugi al daiteke?
Ez, bai RNA bai DNA polimerasak norabide bakarrekoak dira, kate berriak 5'-3' norabidean bakarrik sintetizatzen dituzte. Horrek esan nahi du txantiloi-katea 3'-5' norabidean irakurtzen dutela. Norabide-murrizketa hau erreakzioaren mekanismo kimikoaren ondoriozkoa da, zeinak katearen 3' hidroxilo taldeak sarrerako nukleotidoaren fosfato taldea erasotzea eskatzen baitu.
DNA polimerasak transkripzioan parte hartzen al du?
Ez, DNA polimerasa DNAren erreplikazioan eta DNAren konponketan soilik parte hartzen du. Ez du transkripzio prozesuan zereginik, eta hori RNA polimerasaren domeinua da. Bi entzimak desberdinak dira beren egituran eta DNA molekulan hasiera-seinale desberdinak ezagutzeko duten gaitasunean.
Nola dakite entzima hauek nondik hasi?
RNA polimerasak gene baten hasiera adierazten duten sustatzaile izeneko DNA sekuentzia espezifikoak identifikatzen ditu. DNA polimerasak, ordea, 'erreplikazio-jatorri' izeneko kokapen espezifikoetan hasten da. RNA polimerasak bere abiapuntua aurkitzen duen bitartean transkripzio-faktoreen laguntzarekin, DNA polimerasak primasak erreplikazio-sardexka batean primer bat jarri arte itxaron behar du.
Zein entzima erabiltzen da PCR-n (Polimerasa Kate Erreakzioan)?
PCRak DNA polimerasa erabiltzen du, zehazki, bakterio termofilikoetatik eratorritako Taq polimerasa bezalako beroarekiko egonkorra den bertsio bat. Horri esker, entzimak ziklo-prozesuan DNA kateak desnaturalizatzeko beharrezkoak diren tenperatura altuetan biziraun dezake. RNA polimerasa ez da PCR estandarrean erabiltzen, nahiz eta beste teknika batzuetan ere erabiltzen den, hala nola in vitro transkripzioan.

Epaia

Geneen adierazpena eta proteinen sintesi bideak aztertzerakoan, aukeratu RNA polimerasa ardatz gisa. Zelulen zatiketaren, herentziaren eta epe luzeko egonkortasun genetikoaren mekanismoak aztertzerakoan, aukeratu DNA polimerasa.

Erlazionatutako Konparazioak

Aerobikoa vs. Anaerobikoa

Konparaketa honek zelulen arnasketaren bi bide nagusiak zehazten ditu, energia-errendimendu maximoa lortzeko oxigenoa behar duten prozesu aerobikoekin eta oxigenorik gabeko inguruneetan gertatzen diren prozesu anaerobikoekin alderatuz. Estrategia metaboliko hauek ulertzea ezinbestekoa da organismo ezberdinek —eta baita giza muskulu-zuntz ezberdinek ere— funtzio biologikoak nola elikatzen dituzten ulertzeko.

Animalia zelula vs Landare zelula

Animalia eta landare zelulen arteko egiturazko eta funtzionaletako aldeak aztertzen dituen konparazioa da, haien formak, organuluak, energiaren erabilera moduak eta zelula-ezaugarri nagusiak azpimarratuz, nola islatzen duten beren zeregina bizitza zelulaniztunean eta ekosistema-funtzioetan.

Antigenoa vs. Antigorputza

Konparaketa honek antigenoen, atzerriko presentzia baten seinale diren eragile molekularren, eta antigorputzen, sistema immunitarioak horiek neutralizatzeko sortzen dituen proteina espezializatuen, arteko erlazioa argitzen du. Giltza-giltza arteko elkarrekintza hau ulertzea funtsezkoa da gorputzak mehatxuak nola identifikatzen dituen eta epe luzerako immunitatea nola eraikitzen duen ulertzeko, esposizioaren edo txertoaren bidez.

Arteriak vs. Zainak

Konparaketa honek arterien eta zainen arteko egiturazko eta funtzio-desberdintasunak zehazten ditu, gizakiaren zirkulazio-sistemaren bi hodi nagusiak direnak. Arteriak bihotzetik irteten den presio handiko odol oxigenatua kudeatzeko diseinatuta dauden bitartean, zainak espezializatuta daude odol desoxigenatua presio baxuan itzultzeko, noranzko bakarreko balbulen sistema bat erabiliz.

Autotrofoa vs Heterotrofoa

Konparaketa honek autotrofoen (iturri ez-organikoetatik mantenugaiak sortzen dituztenak) eta heterotrofoen (energia lortzeko beste organismo batzuk kontsumitu behar dituztenak) arteko oinarrizko bereizketa biologikoa aztertzen du. Rol hauek ulertzea ezinbestekoa da energia nola isurtzen den ekosistema globaletan zehar eta nola mantentzen den bizitza Lurrean ulertzeko.