Der Hauptunterschied zwischen dem RNA-Polymerase-Kern und dem Holoenzym besteht darin, dass der RNA-Polymerase-Kern ein Enzym ist, das keinen Sigma-Faktor hat, während das RNA-Polymerase-Holoenzym ein Enzym ist, das aus einem Sigma-Faktor besteht.
Die Transkription in Bakterien ist ein Prozess, bei dem ein Segment der Bakterien-DNA mithilfe eines RNA-Polymerase-Enzyms in einen neu synthetisierten mRNA-Strang kopiert wird. Dieser Prozess erfolgt in drei Hauptschritten: Initiierung, Elongation und Termination. Die bakterielle RNA-Polymerase besteht aus 6 Untereinheiten. Der Kern der RNA-Polymerase besteht aus β-, β'-, α2- und ω-Untereinheiten. Dieser RNA-Polymerase-Kern wandelt sich in ein Holoenzym um, wenn der σ (Sigma)-Faktor an das Kernenzym gebunden wird. RNA-Polymerasekern und Holoenzym sind zwei Formen des bakteriellen RNA-Polymeraseenzyms.
Was ist RNA Polymerase Core?
RNA-Polymerase-Kern ist ein Enzym, das an der bakteriellen Transkription beteiligt ist und frei vom Sigma-Faktor ist. Es besteht aus 5 Untereinheiten, die als β, β′, α2 und ω bezeichnet werden. Dieses Enzym initiiert keine spezifische Transkription von Bakterien- und Phagen-DNA-Promotoren. Dies liegt daran, dass es keine spezifischen Bakterien- oder Phagen-DNA-Promotoren erkennt. Dieses Enzym behält jedoch die Fähigkeit, RNA von unspezifischen Initiationssequenzen zu transkribieren. Darüber hinaus ermöglicht die Zugabe des Sigma-Faktors zu diesem Enzym dem Enzym, die RNA-Synthese von spezifischen Bakterien- und Phagen-Promotoren zu initiieren. Das Molekulargewicht des RNA-Polymerase-Core-Enzyms beträgt etwa 400 kDa.
Abbildung 01: RNA-Polymerase-Core
Das Kernenzym enthält katalytische Eigenschaften der RNA-Polymerase. Die α-Untereinheit ist ein Homodimer mit einer Größe von 36,5 kDa. Es wird vom rpoA-Gen kodiert. Die Funktionen dieser Untereinheit sind RNAP-Zusammenbau, Wechselwirkungen mit DNA und Transkriptionsfaktoren für die Transkriptionsregulation. Die Β-Untereinheit hat eine Größe von 150,4 kDa. Es wird vom rpoB-Gen kodiert. Die Funktionen dieser Untereinheit sind DNA- und RNA-Bindung, RNA-Synthese, NTP-Bindung, RMP-Bindungsstelle und σ-Faktor-Bindung. Die β'-Untereinheit hat eine Größe von 155 kDa und wird vom rpoC-Gen kodiert. Die Funktionen dieser Untereinheit sind DNA-Bindung, RNA-Synthese, katalytische Mg2+ -Koordination, ppGpp-Bindungsstelle 1 und σ-Faktor-Bindung. Darüber hinaus ist der ω-Faktor 10,2 kDa groß und wird vom rpoZ-Gen kodiert. Die Funktion des ω-Faktors ist die RNAP-F altung und die ppGpp-Bindungsstelle 1.
Was ist RNA-Polymerase-Holoenzym?
RNA-Polymerase-Holoenzym besteht aus einer spezifischen Komponente, die als Sigmafaktor bekannt ist, außer den β-, β′-, α2- und ω-Untereinheiten. Aufgrund des Sigma-Faktors kann das RNA-Polymerase-Holoenzym Promotoren erkennen. Der Sigma-Faktor hilft auch bei der korrekten Platzierung des RNA-Polymerase-Holoenzyms und der Abwicklung an der Startstelle. Sobald der Sigma-Faktor seine erforderliche und spezifische Funktion erfüllt, dissoziiert er vom RNA-Polymerase-Holoenzym, während der katalytische Teil (β, β′, α2 und ω) der RNA-Polymerase in der DNA verbleibt und die Transkription fortsetzt.
Abbildung 02: RNA Polymerase Holoenzym
Die Anzahl der Sigma-Faktoren variiert zwischen Bakterienarten. E. coli hat sieben Sigma-Faktoren. Darüber hinaus zeichnen sich Sigmafaktoren durch ihre charakteristischen Molekulargewichte aus. Beispielsweise ist σ70 der Sigmafaktor mit einem Molekulargewicht von 70 kDa. Verschiedene Sigma-Faktoren werden von Bakterien unter verschiedenen Umweltbedingungen genutzt. Beispiele für verschiedene σ-Faktoren sind: σ19, σ24, σ18, σ32, σ38 und σ54
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen dem RNA-Polymerase-Kern und dem Holoenzym?
- RNA-Polymerasekern und Holoenzym sind zwei Formen des bakteriellen RNA-Polymeraseenzyms.
- Beide Formen sind an der bakteriellen Transkription beteiligt.
- Sie haben Untereinheiten.
- Das sind Eiweißmoleküle, die aus Aminosäuren bestehen.
Was ist der Unterschied zwischen RNA-Polymerase-Kern und Holoenzym?
RNA-Polymerase-Kern ist ein Enzym, das keinen Sigma-Faktor hat, während RNA-Polymerase-Holoenzym ein Enzym ist, das aus einem Sigma-Faktor besteht. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen RNA-Polymerasekern und Holoenzym. Darüber hinaus ist der Kern der RNA-Polymerase hauptsächlich am Elongationsschritt der Transkription beteiligt, während das Holoenzym der RNA-Polymerase hauptsächlich den Initiationsschritt der Transkription katalysiert.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen dem RNA-Polymerase-Kern und dem Holoenzym in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – RNA-Polymerase-Kern vs. Holoenzym
Bakterielle RNA-Polymerase ist ein DNA-abhängiges Enzym mit mehreren Untereinheiten. Es ist an der Transkription von Bakterien beteiligt. Es ist das Schlüsselenzym der Genexpression und ein Ziel der Regulation. RNA-Polymerasekern und Holoenzym sind zwei Formen des bakteriellen RNA-Polymeraseenzyms. Der Kern der RNA-Polymerase hat keinen Sigma-Faktor, während das Holoenzym der RNA-Polymerase aus einem Sigma-Faktor besteht. Das fasst also den Unterschied zwischen RNA-Polymerase-Kern und Holoenzym zusammen.
