Die Hauptunterschied zwischen RNA-Polymerase 1, 2 und 3 besteht darin, dass die Die RNA-Polymerase 1 (Pol 1) transkribiert rRNA-Gene und die RNA-Polymerase 2 (Pol 2) transkribiert hauptsächlich mRNA-Gene, während die RNA-Polymerase 3 (Pol 3) hauptsächlich tRNA-Gene transkribiert.

RNA-Polymerase ist das Enzym, das im ersten Schritt der Proteinsynthese an der Transkription von Genen in RNA-Moleküle beteiligt ist. Inzwischen haben Eukaryoten drei Arten von RNA-Polymerasen, die je nach Art der RNA, die sie polymerisieren, als RNA-Polymerase 1, 2 und 3 klassifiziert werden.

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Was ist RNA-Polymerase 1?

RNA-Polymerase 1 (Pol 1) ist eine Art eukaryotischer RNA-Polymerase, die für die Synthese von prä-rRNA verantwortlich ist, die 45S ist. Die Reifung von 45S-rRNA produziert 28S-, 18S- und 5.8S-rRNAs. 28S und 5.8S sind die rRNA-Komponente der großen Untereinheit, während 18S die kleine Untereinheit des eukaryotischen Ribosoms bildet. RNA-Polymerase 1 ist für die Produktion von 50% der gesamten RNA der Zelle verantwortlich.

Abbildung 1: Bildung von Ribosomen aus rRNA

RNA-Polymerase 1 ist ein 590 kDa großes Enzym, das 14 Proteinuntereinheiten enthält. Davon sind 10 Untereinheiten an der Bildung des Kerns beteiligt: ​​Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10, Rpb12, A190, A135, AC40, AC19 und A12.2. Die fünf Untereinheiten Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10 und Rpb12 kommen auch in RNA-Polymerase 2 und 3 vor.

Was ist RNA-Polymerase 2?

RNA-Polymerase 2 (Pol 2) ist der Haupttyp der RNA-Polymerase, die an der Transkription in Eukaryoten beteiligt ist. Es transkribiert hauptsächlich die proteinkodierenden Gene in mRNA. Darüber hinaus transkribiert die RNA-Polymerase 2 auch miRNA-, snRNA- und snoRNA-Gene.

Abbildung 2: Rolle der RNA-Polymerase 2

RNA-Polymerase 2 ist ein 550 kDa-Enzym mit 12 Proteinuntereinheiten. Die größte Untereinheit der RNA-Polymerase II besteht aus einer C-terminalen Domäne (CTD), deren Phosphorylierung für die Transkription und RNA-Prozessierung essentiell ist.

Was ist RNA-Polymerase 3

RNA-Polymerase 3 ist die Art der eukaryontischen RNA-Polymerase, die hauptsächlich tRNA-Gene transkribiert. Es transkribiert auch 5S-rRNA-Gene und U6-spleißosomale RNA-Gene. Die Gene, die von der RNA-Polymerase 3 transkribiert werden, sind Haushaltsgene, deren Funktion für eine lebende Zelle essentiell ist. Daher wird die Expression der RNA-Polymerase 3 während des Zellwachstums stark reguliert. Die Transkription von tRNA-Genen und 5S-rRNA-Genen wird durch separate Transkriptionsfaktoren initiiert.

Abbildung 3: tRNA-Struktur

Ähnlichkeiten zwischen RNA-Polymerase 1, 2 und 3

Unterschied zwischen RNA-Polymerase 1, 2 und 3

Definition

RNA-Polymerase 1 bezieht sich auf die RNA-Polymerase, die nur ribosomale RNA (aber nicht 5S-rRNA) transkribiert, ein RNA-Typ, der über 50% der gesamten in einer Zelle synthetisierten RNA ausmacht. RNA-Polymerase 2 bezieht sich auf das zentrale Enzym, das die DNA-gerichtete mRNA-Synthese während der Transkription von Protein-kodierenden Genen katalysiert, während RNA-Polymerase 3 sich auf die RNA-Polymerase bezieht, die kleine untranslatierte RNAs, wie tRNAs, transkribiert.

Arten von transkribierter RNA

RNA-Polymerase 1 transkribiert rRNA-Gene, während RNA-Polymerase 2 mRNA-, miRNA-, snRNA- und snoRNA-Gene transkribiert. RNA-Polymerase 3 transkribiert tRNA- und 5S-rRNA-Gene. Dies ist der Hauptunterschied zwischen RNA-Polymerase 1, 2 und 3.

Lage innerhalb des Nukleus

RNA-Polymerase 1 befindet sich im Nukleolus, während sich RNA-Polymerase 2 und 3 im Nukleoplasma befinden.

Gene

RNA-Polymerase 1 transkribiert pre-rRNA mit ~200 Kopien, während RNA-Polymerase 2 ~25.000 Gene transkribiert und RNA-Polymerase 3 30-50 Gene mit variablen Kopienzahlen transkribiert.

Alpha-ähnliche Untereinheit

RNA-Polymerase I und III enthalten dieselben zwei nicht-identischen α-ähnlichen Untereinheiten, wohingegen Polymerase II zwei Kopien einer unterschiedlichen α-ähnlichen Untereinheit aufweist.

Hemmung mit Alpha-Amanitin

RNA-Polymerase 1 ist gegenüber α-Amanitin unempfindlich; RNA-Polymerase 2 ist empfindlich gegenüber 1 µg/ml α-Amanitin und RNA-Polymerase 3 ist empfindlich gegenüber 10 µg/ml α-Amanitin.

Abschluss

RNA-Polymerase 1 transkribiert rRNA-Gene, während RNA-Polymerase 2 mRNA-Gene transkribiert und RNA-Polymerase 3 tRNA-Gene transkribiert. Darüber hinaus kommt RNA-Polymerase 1 im Nukleolus vor, während RNA-Polymerase 2 und 3 im Nukleoplasma des Nukleus vorkommen. Der Hauptunterschied zwischen RNA-Polymerase 1, 2 und 3 besteht in der Art der transkribierenden Gene und ihrer Lage im Zellkern.

Referenz:

1. Tafur, Lucas et al. "Molekulare Strukturen der Transkription von RNA-Polymerase I." Molekulare Zelle 64,6 (2016): 1135-1143. PMC. Netz. 10. Juli 2018, hier verfügbar2. Hahn, Steven. „Struktur und Mechanismus der RNA-Polymerase-II-Transkriptionsmaschinerie.“ Nature Struktur- und Molekularbiologie 11.5 (2004): 394–403. PMC. Netz. 10. Juli 2018, hier verfügbar3. Chatter, Heena. RNA-Polymerase I und III: ähnlich und doch einzigartig. vol. 47, ELSEVIER, hier erhältlich

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Ribosomale rRNA-Untereinheiten“ (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia2. „DNA-Transkription“ Von mir überarbeitet und vektorisiert – National Human Genome Research Institute, (Public Domain) über Commons Wikimedia3. „Der tRNA-Kleeblatt-General“ Von Yikrazuul – Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia