Différence entre l'ADN et l'ARN polymérase

Différence principale - ADN vs ARN polymérase

L'ADN est le matériel génétique de presque tous les organismes vivants. L'ADN polymérase et l'ARN polymérase sont deux enzymes qui agissent sur l'ADN. L'ADN polymérase est l'enzyme utilisée dans la réplication de l'ADN, tandis que l'ARN polymérase est l'enzyme utilisée pour la transcription. Les deux enzymes sont capables de former des liaisons phosphodiester entre les nucléotides. La direction de la polymérisation se produit en 5 'à 3'. L'ADN polymérase nécessite un amorce pour l'initiation de la polymérisation alors que les ARN polymérases ne nécessitent pas d'amorce. le différence principale entre l'ADN et l'ARN polymérase est que L'ADN polymérase produit une molécule d'ADN double brin lors de la polymérisation, tandis que l'ARN polymérase produit une molécule d'ARN simple brin lors de la transcription..

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce que l'ADN polymérase?
      - Définition, réplication de l'ADN, processus
2. Qu'est-ce que l'ARN polymérase?
      - Définition, transcription, processus
3. Quelles sont les similitudes entre l'ADN et l'ARN polymérase
      - Aperçu des caractéristiques communes
4. Quelle est la différence entre l'ADN et l'ARN polymérase
      - Comparaison des différences clés

Mots-clés: ADN, ADN polymérase, réplication de l’ADN, ARN, ARN polymérase, transcription

Qu'est-ce que l'ADN polymérase?

L'ADN polymérase est l'enzyme qui synthétise de nouvelles molécules d'ADN à partir des nucléotides de l'ADN dans un processus appelé réplication de l'ADN. La réplication de l'ADN se produit dans la phase S de l'interphase avant la division nucléaire. Il s'agit d'un type de synthèse d'ADN dirigée sur une matrice puisque les nouveaux nucléotides sont appariés de manière complémentaire par une base avec les nucléotides existants du brin de matrice. La réplication de l'ADN est également un processus semi-conservateur dans lequel les deux brins de l'ADN double brin sont utilisés comme matrices pour la réplication de l'ADN en même temps mais dans le sens opposé. En général, l'ADN polymérase ajoute des nucléotides dans la direction 5 'à 3'. L'hélicase est un autre type d'enzyme impliqué dans la réplication de l'ADN, qui déroule l'ADN double brin. L'initiation de la réplication de l'ADN nécessite une amorce. Une amorce est un brin court (18 à 22 bases) d’ADN ou d’ARN qui fournit une extrémité OH en 3 'pour la réplication de l’ADN. En partant de l'extrémité 3 'OH de l'amorce, l'ADN polymérase ajoute des nucléotides complémentaires de la matrice au brin en croissance. Le processus de réplication de l’ADN est présenté dans Figure 1.

Figure 1: Réplication de l'ADN

Les procaryotes contiennent de l'ADN polymérase I à V. Pol I et Pol III sont les deux types d'ADN polymérase responsables de la réplication de l'ADN à 80%. Les eucaryotes contiennent les polymérases α, β, λ, γ, σ, μ, δ, ε, η, ι, κ,, θ et Rev1. Les rétrovirus comme les virus à ARN utilisent la transcriptase inverse pour synthétiser de l'ADN à partir d'une matrice d'ARN.

Qu'est-ce que l'ARN polymérase?

L'ARN polymérase est l'enzyme responsable de la synthèse des molécules d'ARN à partir de l'ADN dans un processus appelé transcription. Il ajoute les nucléotides d'ARN dans la direction 5 'à 3' pour produire la molécule d'ARN simple brin. Cet ARN peut être un ARN messager (ARNm), un ARN de transfert (ARNt) ou un ARN ribosomal (ARNr). Les trois types d'ARN sont impliqués dans la synthèse des protéines. La liaison de l'ARN polymérase nécessite l'identification du promoteur du gène qui va être transcrit. Lors de la liaison de l'enzyme, l'ARN polymérase ajoute des nucléotides d'ARN complémentaires au brin antisens de l'ADN. Le processus de transcription est montré dans Figure 2.

Figure 2: Transcription

 Les procaryotes contiennent un seul type d'ARN polymérase. Cependant, les eucaryotes contiennent cinq ARN polymérases: l'ARN polymérase I à V. L'ARN polymérase I est responsable de la transcription à 50%. Il polymérise également l'ARNr. L'ARN polymérase II est impliqué dans la transcription de l'ARNm. L'ARNt, certains ARNr et quelques ARN plus petits sont transcrits par l'ARN polymérase III. Les ARN polymérases IV et V se trouvent exclusivement dans les plantes, impliquant la formation d’ARNsi et d’hétérochromatine..

Similitudes entre l'ADN et l'ARN polymérase

• L’ADN et l’ARN polymérase sont deux enzymes qui agissent sur l’ADN..
• L’ADN et l’ARN polymérase sont capables de former des liaisons phosphodiester entre les nucléotides.
• L'ADN et l'ARN polymérase ajoutent des nucléotides dans le sens 5 'à 3'.
• L'énergie de polymérisation provient de l'hydrolyse de la liaison phosphoanhydride entre l'alfa et la bêta du nucléotide entrant.
• Les nucléotides sont sélectionnés pour le brin en croissance sur la base de l'appariement des bases de Watson-crick au brin matrice.

Différence entre l'ADN et l'ARN polymérase

Définition

ADN polymérase: L'ADN polymérase est l'enzyme qui synthétise de nouvelles molécules d'ADN à partir de nucléotides d'ADN dans un processus appelé réplication de l'ADN..

ARN polymérase: L'ARN polymérase est l'enzyme responsable de la synthèse des molécules d'ARN à partir de l'ADN dans un processus appelé transcription..

Utilisation

ADN polymérase: L'ADN polymérase est utilisée dans la réplication de l'ADN.

ARN polymérase: L'ARN polymérase est utilisée dans la transcription.

Produit

ADN polymérase: L'ADN polymérase synthétise une molécule d'ADN double brin.

ARN polymérase: L'ARN polymérase synthétise une molécule d'ARN simple brin.

Nucléotides

ADN polymérase: L'ADN polymérase utilise des nucléotides d'ADN pour synthétiser un nouveau brin.

ARN polymérase: L'ARN polymérase utilise des nucléotides d'ARN pour synthétiser un nouveau brin.

Activité dans le cycle cellulaire

ADN polymérase: ADN polymérase active pendant la phase S de l'interphase.

ARN polymérase: L'ARN polymérase est active pendant le G₁ et G₂ phases de la phase de croissance.

Liaison enzymatique 

ADN polymérase: La liaison de l’ADN polymérase à un brin nécessite une fourche de réplication fabriquée par l’ADN gyrase..

ARN polymérase: La liaison de l'ARN polymérase à un brin nécessite que son holoenzyme reconnaisse le promoteur du gène.

Apprêt

ADN polymérase: L'ADN polymérase nécessite une amorce pour l'initiation de la réplication.

ARN polymérase: L'ARN polymérase ne nécessite pas d'amorce pour l'initiation de la transcription.

Activité exonucléase

ADN polymérase: ADN polymérase possède une activité exonucléase.

ARN polymérase: L'ARN polymérase manque d'activité exonucléase.

Élongation

ADN polymérase: L'ADN polymérase synthétise l'intégralité du chromosome.

ARN polymérase: L'ARN polymérase arrête la synthèse au site de terminaison de la transcription.

La vitesse

ADN polymérase: E. coli ADN polymérase ajoute 1000 nucléotides par seconde.

ARN polymérase: E. coli L'ARN polymérase ajoute 40 à 80 nucléotides par seconde.

Taux d'erreur

ADN polymérase: L'ADN polymérase a un taux d'erreur moins élevé.

ARN polymérase: L'ARN polymérase a un taux d'erreur élevé par rapport à l'ADN polymérase.

Les types

ADN polymérase: Pol I et Pol III sont les deux types d’ADN polymérases, responsables de 80% de la réplication de l’ADN dans la cellule..

ARN polymérase: Les eucaryotes contiennent l’ARN polymérase I à V. Les procaryotes ne contiennent qu’un seul type d’ARN polymérase..

Conclusion

L'ADN et l'ARN polymérase sont les deux enzymes responsables de la synthèse des molécules d'ADN et d'ARN à partir du matériel génétique situé à l'intérieur du noyau. L'ADN polymérase est utilisée dans la réplication de l'ADN alors que l'ARN polymérase est impliquée dans la transcription. La principale différence entre l'ADN et l'ARN polymérase réside dans leur fonction et leurs exigences..

Référence:

1. «ADN polymérase». ADN polymérase - Dictionnaire de biologie en ligne, disponible ici.
2. Mandal, Ananya. «Qu'est-ce que l'ADN polymérase?» News-Medical.net, 23 avril 2014, disponible ici.
3. “RNA Polymerase - Définition, Funtions and Types.” Dictionnaire de biologie, 29 avril 2017, disponible ici.

Courtoisie d'image:

1. “Réplication de l'ADN 0323” par OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Transcription de l'ADN" Par retravaillé et vectorisé par moi-même - Institut national de recherche sur le génome humain, (Domaine public) via Commons Wikimedia