¿Cuál es la diferencia entre el núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima?

Que Diferencia clave entre el núcleo de la polimerasa de ARN y la holoenzima es que el núcleo de la ARN polimerasa es una enzima que no tiene un factor sigma, mientras que la holoenzima de la ARN polimerasa es una enzima que consta de un factor sigma.

La transcripción en bacterias es un proceso en el que un segmento de ADN bacteriano se copia en una hebra de ARNm recién sintetizada utilizando una enzima ARN polimerasa. Este proceso ocurre en tres pasos principales: iniciación, elongación y terminación. La ARN polimerasa bacteriana consta de 6 subunidades. El núcleo de la ARN polimerasa consta de subunidades β, β′, α2 y ω. Este núcleo de ARN polimerasa se convierte en una holoenzima cuando el factor σ (sigma) se une a la enzima central. El núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima son dos formas de la enzima ARN polimerasa bacteriana.

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CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es el núcleo de la polimerasa de ARN?
3. ¿Qué es la holoenzima ARN polimerasa?
4. Similitudes: núcleo de ARN polimerasa y holoenzima
5. Núcleo de ARN polimerasa frente a holoenzima en forma tabular
6. Resumen: núcleo de ARN polimerasa frente a holoenzima

¿Qué es el núcleo de la polimerasa de ARN?

El núcleo de la ARN polimerasa es una enzima involucrada en la transcripción bacteriana y está libre de factor sigma. Consta de 5 subunidades denominadas β, β′, α2 y ω. Esta enzima no inicia la transcripción específica de los promotores de ADN bacteriano y fago. Esto se debe a que no reconoce promotores específicos de ADN bacteriano o fago. Sin embargo, esta enzima conserva la capacidad de transcribir ARN de secuencias de iniciación no específicas. Además, la adición del factor sigma a esta enzima permite que la enzima inicie la síntesis de ARN a partir de promotores bacterianos y fagos específicos. El peso molecular de la enzima central de la ARN polimerasa es de aproximadamente 400 kDa.

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Figura 01: núcleo de ARN polimerasa

La enzima central contiene propiedades catalíticas de la ARN polimerasa. La subunidad α es un homodímero con un tamaño de 36,5 kDa. Está codificado por el rpoA Gen. Las funciones de esta subunidad son el ensamblaje de RNAP, las interacciones con el ADN y los factores de transcripción para la regulación de la transcripción. La subunidad β tiene un tamaño de 150,4 kDa. Está codificado por el rpoB Gen. Las funciones de esta subunidad son la unión de ADN y ARN, la síntesis de ARN, la unión de NTP, el sitio de unión de RMP y la unión del factor σ. La subunidad β′ tiene un tamaño de 155 kDa y está codificada por rpoC Gen. Las funciones de esta subunidad son unión al ADN, síntesis de ARN, Mg catalítico²⁺ Coordinación, sitio de unión 1 de ppGpp y unión del factor σ. Además, el factor ω es de 10,2 kDa y está codificado por rpoz Gen. La función del factor ω es el pliegue de RNAP y el sitio de unión 1 de ppGpp.

¿Qué es la holoenzima ARN polimerasa?

La holoenzima ARN polimerasa consta de un componente específico conocido como factor sigma, excepto por las subunidades β, β', α2 y ω. Debido al factor sigma, la holoenzima ARN polimerasa puede reconocer promotores. El factor sigma también ayuda en la colocación correcta de la holoenzima de ARN polimerasa y en el desenrollado en el sitio de inicio. Una vez que el factor sigma cumple su función requerida y específica, se disocia de la holoenzima ARN polimerasa mientras que la parte catalítica (β, β', α2 y ω) de la ARN polimerasa permanece en el ADN y continúa la transcripción.

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Figura 02: holoenzima de ARN polimerasa

El número de factores sigma varía entre las especies bacterianas. E. coli tiene siete factores sigma. Además, los factores sigma se distinguen por sus pesos moleculares característicos. Por ejemplo σ⁷⁰ es el factor sigma con un peso molecular de 70 kDa. Las bacterias utilizan diferentes factores sigma en diferentes condiciones ambientales. Ejemplos de diferentes factores σ son: σ¹⁹σ²⁴σ¹⁸σ³²σ³⁸y σ⁵⁴.

¿Cuáles son las similitudes entre el núcleo de la polimerasa de ARN y la holoenzima?

• El núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima son dos formas de la enzima ARN polimerasa bacteriana.
• Ambas formas están involucradas en la transcripción bacteriana.
• Tienen subunidades.
• Son moléculas de proteína formadas por aminoácidos.

¿Cuál es la diferencia entre el núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima?

El núcleo de la ARN polimerasa es una enzima que no tiene un factor sigma, mientras que la holoenzima de la ARN polimerasa es una enzima que consta de un factor sigma. Por lo tanto, esta es la diferencia clave entre el núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima. Además, el núcleo de la ARN polimerasa está principalmente involucrado en el paso de elongación de la transcripción, mientras que la holoenzima de la ARN polimerasa cataliza principalmente el paso de iniciación de la transcripción.

La siguiente infografía muestra las diferencias entre el núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima en forma tabular para una comparación directa.

Resumen: núcleo de ARN polimerasa frente a holoenzima

La ARN polimerasa bacteriana es una enzima de múltiples subunidades dependiente de ADN. Participa en la transcripción de bacterias. Es la enzima clave de la expresión génica y un objetivo de regulación. El núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima son dos formas de la enzima ARN polimerasa bacteriana. El núcleo de la ARN polimerasa no tiene un factor sigma, mientras que la holoenzima de la ARN polimerasa consta de un factor sigma. Entonces, esto resume la diferencia entre el núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima.

Relación:

1. Sutherland, Catherine y Katsuhiko S. Murakami. "Una introducción a la estructura y función de la enzima catalítica central de la ARN polimerasa de Escherichia coli". EcoSal Plus, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU., agosto de 2018.
2. Bae, Brian y otros. "Estructura de un complejo promotor abierto de holoenzima ARN polimerasa bacteriana". ELife, ELife Sciences Publications, Ltd, 8 de septiembre de 2015.

Imagen de cortesía:

1. "Estructura de polimerasa de ARN bacteriano 1HQM" Por litvinanna - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Ciclo de transcripción de ADN" por Amitsabhadiyaj - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia