आरएनए पोलीमरेज़ संरचना, कार्य, प्रोकैरियोट्स में, यूकेरियोट्स और आर्किया में

आरएनए पोलीमरेज़ एक एंजाइमेटिक कॉम्प्लेक्स है जो एक आरएनए अणु के बहुलककरण की मध्यस्थता के लिए जिम्मेदार है, जो एक डीएनए अनुक्रम से टेम्पलेट के रूप में शुरू होता है। यह प्रक्रिया जीन अभिव्यक्ति का पहला चरण है, और इसे प्रतिलेखन कहा जाता है। आरएनए पोलीमरेज़ एक विशेष क्षेत्र में डीएनए को बांधता है, जिसे प्रमोटर के रूप में जाना जाता है.

यह एंजाइम - और सामान्य रूप से प्रतिलेखन की प्रक्रिया - प्रोकैरियोट्स की तुलना में यूकेरियोट्स में अधिक जटिल है। यूकेरियोट्स में कई आरएनए पॉलीमरेज़ होते हैं जो कुछ प्रकार के जीनों में विशेषज्ञ होते हैं, प्रोकैरियोट्स के विपरीत जहां सभी जीन पॉलीमरेज़ के एक ही वर्ग द्वारा स्थानांतरित होते हैं.

प्रतिलेखन से संबंधित तत्वों में यूकेरियोट्स के वंश के भीतर जटिलता में वृद्धि संभवतः जीन विनियमन के एक अधिक परिष्कृत प्रणाली से संबंधित है, बहुकोशिकीय जीवों की विशिष्ट.

आर्किया में, प्रतिलेखन यूकेरियोट्स में होने वाली प्रक्रिया के समान है, हालांकि उनके पास केवल एक पोलीमरेज़ है.

पॉलिमरेज़ अकेले कार्य नहीं करते हैं। प्रतिलेखन प्रक्रिया ठीक से शुरू करने के लिए, प्रतिलेखन कारकों नामक प्रोटीन परिसरों की उपस्थिति आवश्यक है.

सूची

• 1 संरचना
• 2 कार्य
• 3 प्रोकैरियोट्स में
• 4 यूकेरियोट्स में
  • 4.1 एक जीन क्या है?
  • 4.2 आरएनए पोलीमरेज़ II
  • 4.3 आरएनए पोलीमरेज़ I और III
  • जीवों में 4.4 आरएनए पोलीमरेज़
• 5 आर्किया में
• डीएनए पोलीमरेज़ के साथ 6 अंतर
• 7 संदर्भ

संरचना

सबसे अच्छी तरह से चित्रित आरएनए पोलीमरेज़ बैक्टीरिया के बहुलक हैं। इसमें कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं होती हैं। एंजाइम में कई सबयूनिट होते हैं, जिन्हें α, β, sub 'और σ के रूप में सूचीबद्ध किया जाता है। यह दिखाया गया है कि यह अंतिम सबयूनिट कैटेलिसिस में सीधे भाग नहीं लेता है, लेकिन डीएनए के लिए विशिष्ट बंधन में शामिल है.

वास्तव में, यदि हम सबयूनिट को समाप्त कर दें तो ase पोलीमरेज़ अपनी संबद्ध प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित कर सकता है, लेकिन यह गलत क्षेत्रों में ऐसा करता है.

Α सबयूनिट का द्रव्यमान 40,000 Daltons है और दो हैं। सबयूनिट्स में से β और β 'केवल 1 है, और उनके पास क्रमशः 155,000 और 160,000 डॉल्टन का द्रव्यमान है।.

ये तीन संरचनाएं एंजाइम के नाभिक में स्थित हैं, जबकि it सबयूनिट आगे दूर है, और सिग्मेंट कारक कहा जाता है। पूर्ण एंजाइम - या होलोनीजाइम - का कुल वजन 480,000 Daltons के करीब है.

आरएनए पोलीमरेज़ की संरचना व्यापक रूप से परिवर्तनशील है, और अध्ययन किए गए समूह पर निर्भर करती है। हालांकि, सभी कार्बनिक प्राणियों में एक जटिल एंजाइम होता है, जिसमें कई इकाइयां शामिल होती हैं.

कार्यों

आरएनए पोलीमरेज़ का कार्य एक डीएनए टेम्पलेट से निर्मित आरएनए श्रृंखला के न्यूक्लियोटाइड्स का बहुलककरण है.

किसी जीव के निर्माण और विकास के लिए आवश्यक सभी जानकारी उसके डीएनए में लिखी जाती है। हालांकि, जानकारी सीधे प्रोटीन में अनुवाद नहीं करती है। एक दूत आरएनए अणु के लिए मध्यवर्ती कदम आवश्यक है.

डीएनए से आरएनए तक भाषा के इस परिवर्तन की मध्यस्थता आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा की जाती है और घटना को प्रतिलेखन कहा जाता है। यह प्रक्रिया डीएनए प्रतिकृति के समान है.

प्रोकैरियोट्स में

प्रोकेरियोट्स एक परिभाषित नाभिक के बिना एककोशिकीय जीव हैं। सभी प्रोकैरियोट्स में से, सबसे अधिक अध्ययन किया गया जीव है एस्केरिचिया कोलाई. यह जीवाणु हमारे माइक्रोबायोटा का एक सामान्य निवासी है और आनुवंशिकीविदों के लिए आदर्श मॉडल है.

आरएनए पोलीमरेज़ को पहले इस जीव में अलग किया गया था, और अधिकांश प्रतिलेखन अध्ययन किए गए हैं ई। कोलाई. इस जीवाणु की एकल कोशिका में हम पोलीमरेज़ के 7000 अणु तक पा सकते हैं.

यूकेरियोट्स के विपरीत, जिसमें तीन प्रकार के आरएनए पोलीमरेज़ हैं, प्रोकैरियोट्स में सभी जीन एक प्रकार के पोलीमरेज़ द्वारा संसाधित होते हैं.

यूकेरियोट्स में

एक जीन क्या है?

यूकेरियोट्स ऐसे जीव हैं जिनके पास एक झिल्ली द्वारा विभाजित एक नाभिक होता है और विभिन्न अंग होते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं को तीन प्रकार के परमाणु आरएनए पोलीमरेज़ की विशेषता है, और प्रत्येक प्रकार विशेष जीन के प्रतिलेखन के लिए जिम्मेदार है.

एक "जीन" परिभाषित करने के लिए एक आसान शब्द नहीं है। आमतौर पर, हम किसी भी डीएनए अनुक्रम "जीन" को कॉल करने के लिए उपयोग किया जाता है जो अंततः प्रोटीन में तब्दील हो जाता है। हालांकि पिछला कथन सत्य है, ऐसे जीन भी हैं जिनका अंतिम उत्पाद एक आरएनए (और प्रोटीन नहीं) है, या वे जीन हैं जो अभिव्यक्ति के नियमन में शामिल हैं.

तीन प्रकार के बहुलक हैं, जिन्हें I, II और III नाम दिया गया है। हम नीचे इसके कार्यों का वर्णन करेंगे:

आरएनए पोलीमरेज़ II

जीन जो प्रोटीन के लिए कोड करते हैं - और एक दूत आरएनए को शामिल करते हैं - आरएनए पोलीमरेज़ II द्वारा प्रेषित होते हैं। प्रोटीन संश्लेषण में इसकी प्रासंगिकता के कारण, यह शोधकर्ताओं द्वारा सबसे अधिक अध्ययन किया गया पोलीमरेज़ है.

प्रतिलेखन कारक

ये एंजाइम स्वयं द्वारा प्रतिलेखन की प्रक्रिया को निर्देशित नहीं कर सकते हैं, उन्हें प्रतिलेखन कारकों नामक प्रोटीन की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। हम प्रतिलेखन कारकों के दो प्रकारों को अलग कर सकते हैं: सामान्य और अतिरिक्त.

पहले समूह में वे प्रोटीन शामिल हैं जो के प्रतिलेखन में शामिल हैं सब पोलीमरेज़ II के प्रवर्तक। ये प्रतिलेखन की बुनियादी मशीनरी का गठन करते हैं.

सिस्टम में इन विट्रो में, पांच सामान्य कारक जो आरएनए पोलीमरेज़ द्वितीय द्वारा प्रतिलेखन की दीक्षा के लिए अपरिहार्य हैं, को चित्रित किया गया है। इन प्रवर्तकों के पास "TATA बॉक्स" नामक एक सर्वसम्मति अनुक्रम है.

प्रतिलेखन के पहले चरण में TFIID नामक कारक का बंधन TATA बॉक्स में शामिल होता है। यह प्रोटीन कई सबयूनिट्स के साथ एक जटिल है - उनमें से, बॉक्स के लिए एक विशिष्ट। इसमें टीएएफ (अंग्रेजी से) नामक एक दर्जन पेप्टाइड भी शामिल हैं टीबीपी से जुड़े कारक).

इसमें शामिल एक तीसरा कारक TFIIF है। पोलीमरेज़ II की भर्ती होने के बाद, प्रतिलेखन की शुरुआत के लिए TFIIE और TFIIH कारक आवश्यक हैं.

आरएनए पोलीमरेज़ I और III

राइबोसोमल RNAs राइबोसोम के संरचनात्मक तत्व हैं। राइबोसोमल आरएनए के अलावा, राइबोसोम प्रोटीन से बने होते हैं और प्रोटीन के लिए दूत आरएनए के एक अणु का अनुवाद करने के लिए जिम्मेदार होते हैं.

ट्रांसफर आरएनए भी इस अनुवाद प्रक्रिया में भाग लेते हैं, जिससे एमीनो एसिड बनता है जिसे बनाने में पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में शामिल किया जाएगा.

ये आरएनए (राइबोसोमल और ट्रांसफर) आरएनए पॉलीमरेज़ I और III द्वारा स्थानांतरित होते हैं। आरएनए पोलीमरेज़ I बड़े राइबोसोमल आरएनए के ट्रांसक्रिप्शन के लिए विशिष्ट है, जिसे 28 एस, 28 एस और 5.8 एस के रूप में जाना जाता है। S, अवसादन गुणांक को संदर्भित करता है, अर्थात सेंट्रीफ्यूजेशन प्रक्रिया के दौरान अवसादन दर.

आरएनए पोलीमरेज़ III उन जीनों के प्रतिलेखन के लिए जिम्मेदार है जो छोटे राइबोसोमल आरएनए (5 एस) के लिए कोड रखते हैं.

इसके अलावा, छोटे आरएनए की एक श्रृंखला (याद रखें कि आरएनए के कई प्रकार हैं, न केवल सबसे प्रसिद्ध संदेशवाहक, राइबोसोमल और ट्रांसफर आरएनए), छोटे परमाणु आरएनए के रूप में, आरएनए पोलीमरेज़ III द्वारा स्थानांतरित होते हैं.

प्रतिलेखन कारक

आरएनए पोलीमरेज़ I, विशेष रूप से राइबोसोमल जीन के प्रतिलेखन के लिए आरक्षित है, इसकी गतिविधि के लिए कई प्रतिलेखन कारकों की आवश्यकता होती है। राइबोसोमल आरएनए के लिए कोड रखने वाले जीन में प्रतिलेखन साइट के 150 आधार जोड़े "अपस्ट्रीम" के बारे में एक स्थानीय प्रवर्तक है.

प्रमोटर को दो प्रतिलेखन कारकों द्वारा मान्यता प्राप्त है: यूबीएफ और एसएल 1। ये प्रमोटर के साथ सहकारी रूप से जुड़ते हैं और पोलीमरेज़ I की भर्ती करते हैं, जो दीक्षा परिसर का निर्माण करते हैं.

ये कारक कई प्रोटीन सबयूनिट द्वारा बनते हैं। इसी प्रकार, टीबीपी यूकेरियोट्स में तीन पॉलीमरेज़ के लिए एक साझा प्रतिलेखन कारक प्रतीत होता है.

आरएनए पोलीमरेज़ III के लिए, प्रतिलेखन कारक TFIIIA, TFIIIB और TFIIIC की पहचान की गई है। ये क्रमिक रूप से प्रतिलेखन परिसर से जुड़े होते हैं.

ऑर्गेनेल में आरएनए पोलीमरेज़

ऑर्गेनेल नामक उपकुलर डिब्बों यूकेरियोट्स की विशिष्ट विशेषताओं में से एक हैं। माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में एक अलग आरएनए पोलीमरेज़ होता है जो बैक्टीरिया में इस एंजाइम से मिलता-जुलता है। ये पोलीमरेज़ सक्रिय हैं, और वे इन जीवों में पाए जाने वाले डीएनए को स्थानांतरित करते हैं.

एंडोसिम्बायोटिक सिद्धांत के अनुसार, यूकेरियोट्स सहजीवन की एक घटना से आते हैं, जहां एक जीवाणु एक छोटे से निगल गया। यह प्रासंगिक विकासवादी तथ्य बैक्टीरिया के पोलीमरेज़ के साथ माइटोकॉन्ड्रिया के पोलीमरेज़ के बीच समानता की व्याख्या करता है.

पुरातन में

बैक्टीरिया की तरह, पुरातन में एककोशिकीय जीव के सभी जीनों के प्रतिलेखन के लिए जिम्मेदार केवल एक प्रकार का पोलीमरेज़ है।.

हालांकि, आर्किया में आरएनए पोलीमरेज़ यूकेरियोट्स में पोलीमरेज़ की संरचना के समान है। वे विशेष रूप से एक TATA बॉक्स और ट्रांसक्रिप्शन कारक, TBP और TFIIB प्रस्तुत करते हैं.

सामान्य तौर पर, यूकेरियोट्स में प्रतिलेखन की प्रक्रिया आर्किया में पाए जाने वाले समान है।.

डीएनए पोलीमरेज़ के साथ अंतर

डीएनए प्रतिकृति को डीएनए पोलीमरेज़ नामक एक एंजाइमेटिक कॉम्प्लेक्स द्वारा ऑर्केस्ट्रेटेड किया जाता है। हालांकि यह एंजाइम आमतौर पर आरएनए पोलीमरेज़ की तुलना में है - दोनों 5 '3' दिशा में एक न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के बहुलककरण को उत्प्रेरित करते हैं - कई पहलुओं में अंतर हैं.

डीएनए पोलीमरेज़ को न्यूक्लियोटाइड्स के एक छोटे से टुकड़े की आवश्यकता होती है, जो अणु की प्रतिकृति को आरंभ करने में सक्षम हो, जिसे प्राइमर या प्राइमर कहा जाता है। आरएनए पोलीमरेज़ संश्लेषण शुरू कर सकता है दे नावो, और इसकी गतिविधि के लिए पहले की आवश्यकता नहीं है.

डीएनए पोलीमरेज़ एक गुणसूत्र के साथ कई साइटों को बांधने में सक्षम है, जबकि पोलीमरेज़ केवल जीन के प्रवर्तकों को बांधता है.

के तंत्र के बारे में प्रूफ़ पढ़ना एंजाइमों में से डीएनए पोलीमरेज़ बहुत बेहतर हैं, जो गलत न्यूक्लियोटाइड को सही करने में सक्षम हैं, जो गलती से पॉलीमराइज़ हो गए हैं।.

संदर्भ

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