ההבדל העיקרי בין ליבת RNA פולימראז להולואנזים הוא שליבת RNA פולימראז היא אנזים שאין לו גורם סיגמא, בעוד ש-RNA פולימראז הולואנזים הוא אנזים המורכב מפקטור סיגמא.
השעתוק בחיידקים הוא תהליך שבו קטע של DNA חיידקי מועתק לתוך גדיל mRNA חדש שסונתז עם שימוש באנזים RNA פולימראז. תהליך זה מתרחש בשלושה שלבים עיקריים: התחלה, התארכות וסיום. פולימראז ה-RNA החיידקי מורכב מ-6 יחידות משנה. ליבת RNA פולימראז מורכבת מתת-יחידות β, β′, α2 ו-ω. ליבת RNA פולימראז זו הופכת להולואנזים כאשר גורם σ (סיגמה) קשור לאנזים הליבה.ליבת RNA פולימראז והולו-אנזים הם שתי צורות של אנזים RNA פולימראז חיידקי.
מהי ליבת RNA Polymerase?
ליבת RNA פולימראז היא אנזים המעורב בשעתוק חיידקים שהוא נקי מגורם הסיגמא. הוא מורכב מ-5 יחידות משנה המסועדות כ-β, β′, α2 ו-ω. אנזים זה אינו יוזם שעתוק ספציפי ממקדמי DNA של חיידקים ופאג'ים. הסיבה לכך היא שהוא אינו מזהה מקדמי DNA ספציפיים של חיידקים או פאג'ים. עם זאת, אנזים זה שומר על היכולת לתמלל RNA מרצפי התחלה לא ספציפיים. יתרה מכך, הוספת גורם הסיגמא לאנזים זה מאפשרת לאנזים ליזום סינתזת RNA ממקדמי חיידקים ופאג'ים ספציפיים. המשקל המולקולרי של אנזים הליבה RNA פולימראז הוא כ-400 kDa.
איור 01: ליבת RNA Polymerase
אנזים הליבה מכיל תכונות קטליטיות של RNA פולימראז. תת-יחידת α היא הומודימר שגודלו 36.5 kDa. הוא מקודד על ידי הגן rpoA. הפונקציות של תת-יחידה זו הם הרכבת RNAP, אינטראקציות עם DNA וגורמי שעתוק לוויסות תעתיק. גודל תת-יחידת Β הוא 150.4 קילו-דאה. הוא מקודד על ידי הגן rpoB. התפקידים של תת-יחידה זו הם קישור ל-DNA ו-RNA, סינתזת RNA, קישור NTP, אתר קישור ל-RMP וקשירת גורם σ. תת-יחידת β′ היא בגודל 155 kDa, והיא מקודדת על ידי הגן rpoC. התפקידים של תת-יחידה זו הם קשירת DNA, סינתזת RNA, קטליטי Mg2+ קואורדינציה, אתר קישור ppGpp 1 וקשירת גורם σ. יתר על כן, גורם ω הוא בגודל 10.2 kDa ומקודד על ידי הגן rpoZ. הפונקציה של גורם ω היא קיפול RNAP ואתר הקישור ppGpp 1.
מהו RNA Polymerase Holoenzyme?
RNA polymerase holoenzyme מורכב ממרכיב ספציפי המכונה גורם סיגמא מלבד יחידות המשנה β, β′, α2 ו-ω.בגלל גורם הסיגמא, הולואנזים RNA פולימראז יכול לזהות פרומטורים. גורם הסיגמא גם מסייע במיקום נכון של הולואנזים RNA פולימראז והתנתקות באתר ההתחלה. ברגע שגורם הסיגמא מבצע את תפקידו הנדרש והספציפי, הוא מתנתק מהולואנזים RNA פולימראז בעוד החלק הקטליטי (β, β′, α2 ו-ω) של RNA פולימראז נשאר ב-DNA וממשיך בשעתוק.
איור 02: RNA Polymerase Holoenzyme
מספר גורמי הסיגמה משתנה בין מיני חיידקים. ל-E. coli יש שבעה גורמי סיגמא. יתר על כן, גורמי סיגמא נבדלים על ידי המשקלים המולקולריים האופייניים להם. לדוגמה, σ70 הוא גורם הסיגמא עם משקל מולקולרי של 70 kDa.גורמי סיגמא שונים מנוצלים על ידי חיידקים בתנאי סביבה שונים. דוגמאות לגורמי σ שונים כוללות; σ19, σ24, σ18, σ32, σ38, ו-σ54
מהם הדמיון בין ליבת RNA Polymerase לבין Holoenzyme?
- ליבת RNA פולימראז והולו-אנזים הם שתי צורות של אנזים RNA פולימראז חיידקי.
- שתי הצורות מעורבות בתעתוק חיידקים.
- יש להם יחידות משנה.
- הן מולקולות חלבון המורכבות מחומצות אמינו.
מה ההבדל בין ליבת RNA Polymerase לבין Holoenzyme?
ליבת RNA polymerase היא אנזים שאין לו גורם סיגמא, בעוד RNA polymerase holoenzyme הוא אנזים המורכב מגורם סיגמא. לפיכך, זהו ההבדל העיקרי בין ליבת RNA פולימראז להולואנזים. יתר על כן, ליבת ה-RNA פולימראז משתתפת בעיקר בשלב ההתארכות של השעתוק, בעוד שההולואנזים ה-RNA פולימראז מזרז בעיקר בשלב ההתחלה של השעתוק.
האינפוגרפיקה שלהלן מציגה את ההבדלים בין ליבת RNA פולימראז להולואנזים בצורה טבלאית להשוואה זו לצד זו.
סיכום – RNA Polymerase Core לעומת Holoenzyme
פולימראז RNA חיידקי הוא אנזים תלוי-DNA מרובה תת-יחידות. הוא משתתף בשעתוק של חיידקים. זהו האנזים המרכזי של ביטוי גנים ויעד לוויסות. ליבת RNA פולימראז והולואנזים הם שתי צורות של אנזים RNA פולימראז חיידקי. לליבה של RNA פולימראז אין גורם סיגמא, בעוד שההולואנזים RNA פולימראז מורכב מגורם סיגמא. אז זה מסכם את ההבדל בין ליבת RNA פולימראז להולואנזים.
