La differenza chiave tra il nucleo dell'RNA polimerasi e l'oloenzima è che il nucleo dell'RNA polimerasi è un enzima che non ha un fattore sigma, mentre l'oloenzima dell'RNA polimerasi è un enzima costituito da un fattore sigma.
La trascrizione nei batteri è un processo in cui un segmento di DNA batterico viene copiato in un filamento di mRNA appena sintetizzato con l'uso di un enzima RNA polimerasi. Questo processo avviene in tre fasi principali: inizio, allungamento e terminazione. La RNA polimerasi batterica è composta da 6 subunità. Il nucleo della RNA polimerasi è costituito da subunità β, β′, α2 e ω. Questo nucleo di RNA polimerasi si trasforma in oloenzima quando il fattore σ (sigma) è legato all'enzima centrale. Il nucleo della RNA polimerasi e l'oloenzima sono due forme di enzima batterico della RNA polimerasi.
Cos'è il nucleo della RNA polimerasi?
Il nucleo della RNA polimerasi è un enzima coinvolto nella trascrizione batterica che è esente dal fattore sigma. Consiste di 5 subunità designate come β, β′, α2 e ω. Questo enzima non avvia la trascrizione specifica dai promotori del DNA batterico e fagico. Questo perché non riconosce alcuno specifico promotore del DNA batterico o fagico. Tuttavia, questo enzima mantiene la capacità di trascrivere l'RNA da sequenze di inizio non specifiche. Inoltre, l'aggiunta del fattore sigma a questo enzima consente all'enzima di avviare la sintesi dell'RNA da specifici promotori batterici e fagici. Il peso molecolare dell'enzima centrale della RNA polimerasi è di circa 400 kDa.
Figura 01: Nucleo di RNA polimerasi
L'enzima centrale contiene proprietà catalitiche dell'RNA polimerasi. La subunità α è un omodimero di dimensioni 36,5 kDa. È codificato dal gene rpoA. Le funzioni di questa subunità sono l'assemblaggio di RNAP, le interazioni con il DNA e i fattori di trascrizione per la regolazione trascrizionale. La subunità Β ha una dimensione di 150,4 kDa. È codificato dal gene rpoB. Le funzioni di questa subunità sono il legame del DNA e dell'RNA, la sintesi dell'RNA, il legame NTP, il sito di legame RMP e il legame del fattore σ. La subunità β′ ha una dimensione di 155 kDa ed è codificata dal gene rpoC. Le funzioni di questa subunità sono il legame del DNA, la sintesi dell'RNA, la coordinazione catalitica Mg2+, il sito di legame 1 di ppGpp e il legame del fattore σ. Inoltre, il fattore ω ha una dimensione di 10,2 kDa ed è codificato dal gene rpoZ. La funzione del fattore ω è il ripiegamento RNAP e il sito di legame ppGpp 1.
Cos'è l'oloenzima RNA polimerasi?
L'oloenzima RNA polimerasi è composto da un componente specifico noto come fattore sigma diverso dalle subunità β, β′, α2 e ω. A causa del fattore sigma, l'oloenzima della RNA polimerasi può riconoscere i promotori. Il fattore sigma aiuta anche nel corretto posizionamento dell'oloenzima RNA polimerasi e nello svolgimento nel sito di partenza. Una volta che il fattore sigma svolge la sua funzione richiesta e specifica, si dissocia dall'oloenzima RNA polimerasi mentre la porzione catalitica (β, β′, α2 e ω) dell'RNA polimerasi rimane nel DNA e continua la trascrizione.
Figura 02: Oloenzima RNA polimerasi
Il numero di fattori sigma varia tra le specie batteriche. E. coli ha sette fattori sigma. Inoltre, i fattori sigma si distinguono per i loro pesi molecolari caratteristici. Ad esempio, σ70 è il fattore sigma con un peso molecolare di 70 kDa. Diversi fattori sigma sono utilizzati dai batteri in diverse condizioni ambientali. Esempi di diversi fattori σ includono; σ19, σ24, σ18, σ32, σ38 e σ54
Quali sono le somiglianze tra il nucleo della RNA polimerasi e l'oloenzima?
- Il nucleo della RNA polimerasi e l'oloenzima sono due forme di enzima batterico della RNA polimerasi.
- Entrambe le forme sono coinvolte nella trascrizione batterica.
- Hanno delle sottounità.
- Sono molecole proteiche composte da amminoacidi.
Qual è la differenza tra il nucleo dell'RNA polimerasi e l'oloenzima?
Il core della RNA polimerasi è un enzima che non ha un fattore sigma, mentre l'oloenzima della RNA polimerasi è un enzima che consiste in un fattore sigma. Pertanto, questa è la differenza chiave tra il nucleo dell'RNA polimerasi e l'oloenzima. Inoltre, il nucleo della RNA polimerasi partecipa principalmente alla fase di allungamento della trascrizione, mentre l'oloenzima della RNA polimerasi catalizza principalmente nella fase di inizio della trascrizione.
L'infografica qui sotto presenta le differenze tra il nucleo della RNA polimerasi e l'oloenzima in forma tabellare per un confronto fianco a fianco.
Riepilogo – Nucleo di RNA polimerasi vs oloenzima
La RNA polimerasi batterica è un enzima multi-subunità dipendente dal DNA. Partecipa alla trascrizione dei batteri. È l'enzima chiave dell'espressione genica e un bersaglio della regolazione. Il nucleo della RNA polimerasi e l'oloenzima sono due forme di enzima batterico della RNA polimerasi. Il nucleo dell'RNA polimerasi non ha un fattore sigma, mentre l'oloenzima dell'RNA polimerasi è costituito da un fattore sigma. Quindi, questo riassume la differenza tra il nucleo della RNA polimerasi e l'oloenzima.
