Différence clé - ARN polymérase procaryote vs eucaryote
L'ARN polymérase est l'enzyme responsable du processus de transcription qui a lieu dans tous les organismes vivants. L'ARN polymérase est une enzyme de haut poids moléculaire. Le nom officiel de l'ARN polymérase est l'ARN polymérase dirigée par l'ADN. Au cours de la transcription, l'ARN polymérase ouvre l'ADN double brin afin qu'un brin d'ADN puisse être utilisé comme matrice pour le processus de synthèse d'une molécule d'ARNm. La génération de molécules d'ARN (ARNm, ARNr et ARNt) est une étape extrêmement importante dans la synthèse des protéines (traduction). Les facteurs de transcription et les complexes médiés par la transcription guident l'enzyme ARN polymérase pour initier la transcription dans une cellule vivante. L'ARN polymérase se fixe à la région promotrice du gène (ADN) et démarre la transcription catalysée par l'ARN polymérase. La transcription procaryote et eucaryote diffère principalement en raison de la différence d'enzyme ARN polymérase. le différence clé entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote est que la transcription procaryote est effectuée par un seul type d'ARN polymérase à plusieurs sous-unités. Au contraire, la transcription eucaryote est catalysée par trois types différents d'ARN polymérases appelées ARN polymérase I (ARNr transcrit), ARN polymérase II (ARNm transcrit) et ARN polymérase III (ARNt transcrit).
Qu'est-ce que l'ARN polymérase procaryote ?
L'ARN polymérase procaryote est une enzyme lourde multi-sous-unité. L'ARN polymérase d'E coli est largement étudiée. Il s'agit d'une enzyme complexe qui a un poids moléculaire de 450 KDa. L'holoenzyme se compose de deux composants principaux. Ce sont des facteurs clés d'enzymes et de transcription. Le composant enzymatique central comporte cinq sous-unités telles que β ', β, αI, αII et ω. Les facteurs de transcription sont le facteur sigma (initiation), nusA (élongation).
Hors de ces facteurs, le β´ a la fonction de liaison à l'ADN. Et le facteur β a le site catalytique qui réalise la polymérisation de l'ARN. Les fonctions des facteurs α et ω ne sont pas encore découvertes. Certains disent que le facteur alpha (α) est responsable de l'initiation de la chaîne et de l'interaction avec les protéines régulatrices. La fonction principale du facteur sigma est la reconnaissance du promoteur. Une fois que le promoteur dans l'ADN est reconnu par le facteur sigma, le composant coenzyme de l'ARN polymérase se lie à la région promotrice et initie la polymérisation de l'ARN. Une fois la transcription commencée, le facteur sigma se libère de l'ADN. L'élongation de la molécule d'ARN se fait par sous-unité β. Dans la terminaison de la chaîne, le "facteur rho" libère la molécule d'ARN déjà transcrite.
Figure 01: L'ARN polymérase procaryote
La transcription se termine aux sites spécifiés par la matrice d'ADN. Le facteur nusA est impliqué dans la fonction d'allongement ainsi que de terminaison de chaîne. L'antibiotique rifampicine peut se lier à la sous-unité bêta de l'ARN polymérase bactérienne. Ainsi, il empêche l'enzyme d'initier la polymérisation de l'ARN bactérien. Un autre antibiotique connu sous le nom de streptolydigine inhibe le processus d'allongement de la polymérisation bactérienne de l'ARN. L'ARNm des procaryotes est polycistronique, ce qui signifie qu'il contient les codons de plus d'un cistron (plus d'un gène).
Qu'est-ce que l'ARN polymérase eucaryote ?
Les ARN polymérases eucaryotes sont de trois types différents. Ils transcrivent différentes classes de gènes. Et aussi fonctionner dans des conditions différentes. Les facteurs d'initiation et de terminaison (facteurs sigma et rho) sont complètement différents des homologues de l'ARN polymérase procaryote. Les trois ARN polymérases différentes sont nommées ARN polymérase I (ARNr transcrit), ARN polymérase II (ARNm transcrit) et ARN polymérase III (ARNt transcrit). L'ARN polymérase I est située dans le nucléole et l'enzyme nécessite Mg2+ pour son activité. L'ARN polymérase II se trouve dans le nucléoplasme et a besoin d'ATP pour son activité. L'ARN polymérase III est également située dans le nucléoplasme.
Les promoteurs de ces ARN polymérases sont différents. L'ARN polymérase I reconnaît les promoteurs en amont entre -45 et +25 régions dans l'ADN. L'ARN polymérase II reconnaît les promoteurs en amont entre -25 et -100 régions dans l'ADN telles que (boîte TATA, boîte CAAT et boîte GC). L'ARN polymérase III reconnaît les promoteurs internes en aval.
Figure 02: ARN polymérase eucaryote
Les ARN polymérases eucaryotes sont de grands complexes constitués de protéines multi-sous-unités de 500 kDa ou plus. Ils ont différents facteurs de transcription pour le processus d'initiation et le processus d'allongement comme, TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. La polymérisation de l'ARN se termine par l'ARN polymérase I après avoir reconnu la boîte Sal. La terminaison de la polymérisation de l'ARN par l'ARN polymérase II se produit après la reconnaissance de signaux en aval connus sous le nom de queue polyA. Et l'ARN polymérase III reconnaît les résidus de désoxyadénylate sur la matrice et termine la transcription. L'ARNm eucaryote est toujours monocistronique.
Quelles sont les similitudes entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote ?
- Les deux sont impliqués dans la synthèse d'ARN.
- Les deux utilisent l'ADN comme modèle.
- Les deux sont de grosses protéines.
- Les deux ont un facteur sigma qui initie la transcription.
- Les deux ont des facteurs de transcription qui régulent les étapes (initiation et élongation) de la polymérisation de l'ARN.
Quelle est la différence entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote ?
Procaryote vs eucaryote ARN polymérase |
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| L'ARN polymérase procaryote est une enzyme unique de type multi-sous-unités qui est responsable de la transcription procaryote. | Les ARN polymérases eucaryotes sont différents types d'enzymes qui effectuent la transcription eucaryote. |
| Poids moléculaire | |
| Le poids moléculaire de l'ARN polymérase procaryote est d'environ 400 KDa. | Le poids moléculaire des ARN polymérases eucaryotes est supérieur à 500 kD. |
| Facteurs de transcription | |
| L'ARN polymérase procaryote possède des facteurs de transcription tels que le facteur sigma et nusA. | Les ARN polymérases eucaryotes ont différents facteurs de transcription pour l'initiation et l'élongation tels que; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
| Facteur de terminaison | |
| L'ARN polymérase procaryote a un "facteur rho" pour la terminaison. | Les ARN polymérases eucaryotes ont différentes séquences de terminaison comme la boîte sal, la queue poly A, les résidus désoxyadénylates. |
| Promoteurs | |
| L'ARN polymérase procaryote reconnaît le promoteur dans la région -10 à -35 de l'ADN connu sous le nom de boîte TATA. | Les ARN polymérases eucaryotes reconnaissent différents promoteurs1. |
| Nature de l'ARNm | |
| L'ARN polymérase procaryote produit de l'ARNm polycistronique. | L'ARN polymérase eucaryote II produit de l'ARNm monocistronique. |
1 L'ARN polymérase I reconnaît les promoteurs en amont entre -45 et +25 régions dans l'ADN. L'ARN polymérase II reconnaît les promoteurs en amont entre -25 et -100 régions dans l'ADN telles que (boîte TATA, boîte CAAT et boîte GC). L'ARN polymérase III reconnaît les promoteurs internes en aval.
Résumé - ARN polymérase procaryote vs eucaryote
L'ARN polymérase est l'enzyme responsable de la polymérisation de l'ARN connue sous le nom de transcription dans la cellule vivante. L'ARN polymérase est également appelée ARN polymérase dirigée par l'ADN car elle utilise l'ADN comme matrice. Dans la transcription, l'ARN polymérase ouvre normalement l'ADN double brin de sorte qu'un brin d'ADN puisse être utilisé comme matrice pour le processus de synthèse de la molécule d'ARN. L'ARN polymérase peut donner naissance à de l'ARNm, de l'ARNr et de l'ARNt. Les facteurs de transcription et le complexe médié par la transcription guident l'ARN polymérase dans le processus de transcription. La transcription comporte trois étapes; initiation, allongement et terminaison. Cela peut être mis en évidence comme la différence entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote.
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