Différence entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote

Différence clé - ARN polymérase procaryote vs eucaryote
 

L'ARN polymérase est l'enzyme responsable du processus de transcription dans tous les organismes vivants. L'ARN polymérase est une enzyme de haut poids moléculaire. Le nom officiel de l'ARN polymérase est le ARN polymérase dirigée par l'ADN. Au cours de la transcription, l'ARN polymérase ouvre l'ADN double brin de sorte qu'un brin d'ADN puisse être utilisé comme matrice pour le processus de synthèse d'une molécule d'ARNm. Générer de l'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 lie à la région promotrice du gène (ADN) et commence 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 ARN polymérase procaryote et eucaryote est que la transcription procaryote est réalisée par un type unique d'ARN polymérase à plusieurs sous-unités. Au contraire, la transcription eucaryote est catalysée par trois types différents d’ARN polymérases nommés ARN polymérase I(transcrire l'ARNr), l'ARN polymérase II (transcrire l'ARNm) et l'ARN polyméraseIII (transcrire l'ARNt).

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce que l'ARN polymérase procaryote?
3. Qu'est-ce que l'ARN polymérase eucaryote?
4. Similitudes entre les ARN polymérases procaryotes et eucaryotes
5. Comparaison côte à côte - ARN polymérase procaryote vs eucaryote sous forme tabulaire
6. Résumé

Qu'est-ce que l'ARN polymérase procaryote??

L'ARN polymérase procaryote est une enzyme lourde multi-sous-unités. L'ARN polymérase de E. coli est largement étudié. C'est une enzyme complexe qui a un poids moléculaire de 450 KDa. L'holoenzyme est constituée de deux composants principaux. Ce sont des enzymes et des facteurs de transcription essentiels. Le composant enzymatique principal comprend cinq sous-unités telles que β ', β, αI, αII et ω. Les facteurs de transcription sont le facteur sigma (initiation), nusA (élongation).

Parmi ces facteurs, le β 'a la fonction de liaison à l'ADN. Et le facteur β a le site catalytique qui effectue 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 est libéré de l’ADN. L'allongement de la molécule d'ARN se fait par la 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'élongation ainsi que dans la terminaison de la chaîne. L'antibiotique rifampicine peut se lier à la sous-unité bêta de l'ARN polymérase bactérienne. De ce fait, il empêche l’enzyme d’amorcer la polymérisation de l’ARN bactérien. La streptolydigine, un autre antibiotique, inhibe le processus d'élongation de la polymérisation de l'ARN bactérien. 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 initiateurs et de terminaison (facteurs sigma et rho) sont complètement différents des équivalents procaryotes d'ARN polymérase. Les trois différentes ARN polymérases sont appelées ARN polymérase I (transcrit ARNr), ARN polymérase II (transcrit ARNm) et ARN polymérase III (transcrit ARNt). L'ARN polymérase I est situé dans le nucléole et l'enzyme requiert du Mg²⁺ pour son activité. L'ARN polymérase II est dans le nucléoplasme et nécessite de l'ATP pour son activité. L'ARN polymérase III est également situé 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 de l'ADN. L'ARN polymérase II reconnaît les promoteurs situés en amont entre -25 et -100 régions de 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 un grand complexe constitué de protéines de plusieurs sous-unités de 500 kDa ou plus. Ils ont différents facteurs de transcription pour le processus d'initiation et le processus d'élongation, tels que, TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. La polymérisation de l'ARN se termine par l'ARN polymérase I après avoir reconnu Sal box. La terminaison de la polymérisation de l'ARN par l'ARN polymérase II se produit après la reconnaissance des signaux en aval connus sous le nom de polyA tail. 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 matrice.
• 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 allongement) de la polymérisation de l'ARN.

Quelle est la différence entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote?

ARN polymérase procaryote vs eucaryote
L'ARN polymérase procaryote est une enzyme de type multi-sous-unités unique qui est responsable de la transcription procaryote..	Les ARN polymérases eucaryotes sont différents types d’enzymes qui effectuent la transcription eucaryote..
Masse 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'allongement tels que; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ
Facteur de terminaison
L'ARN polymérase procaryote a «facteur rho» pour la terminaison.	Les ARN polymérases eucaryotes ont différentes séquences de terminaison telles que la boîte sal, la queue poly A, les résidus désoxyadénylates.
Les promoteurs
L'ARN polymérase procaryote reconnaît le promoteur dans la région -10 à -35 de l'ADN connu sous le nom de TATA box..	Les ARN polymérases eucaryotes reconnaissent différents promoteurs1.
Nature de l'ARNm
L’ARN polymérase procaryote produit un ARNm polycistronique.	L’ARN polymérase II eucaryote produit un ARNm monocistronique..

¹ ARN polymérase I reconnaît les promoteurs en amont entre -45 et +25 régions de l'ADN. ARN polymérase II reconnaît les promoteurs situés en amont entre -25 et -100 régions de l'ADN telles que (boîtes TATA, CAAT et GC). 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 appelée transcription dans la cellule vivante. L'ARN polymérase est également appelée ARN polymérase dirigée sur 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 l'ARNm, à l'ARNr et à l'ARNt. Les facteurs de transcription et le complexe induit par la transcription guident l'ARN polymérase dans le processus de transcription. La transcription comporte trois étapes. initiation, allongement et fin. Ceci peut être souligné comme étant la différence entre l'ARN polymérase procaryote et eucaryote..

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Référence:

1.Nature News, Groupe d'édition Nature. Disponible ici 
2. «ARN polymérase». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 décembre 2017. Disponible ici

 Courtoisie d'image:

1.'RNAP TEC small'By Abbondanzieri, (Domaine public) via Wikimedia Commons 
2. «Label RNA pol II» par JWSchmidt, (domaine public) via Wikimedia Commons