ДНҚ полимераза және РНҚ полимераза
Бұл жасуша деңгейінде орын алатын әртүрлі функцияларға жауап беретін екі түрлі фермент. Ең алдымен ДНҚ және РНҚ тізбектерінің түзілуі осы ферменттер арқылы реттеледі. Бұл мақала өмірді қолдаудың көптеген процестері үшін осы өте маңызды ферменттердің негізгі айырмашылықтарын талқылауға арналған.
ДНҚ полимераза
ДНҚ полимераза ферменті өз қызметін ДНҚ репликациясы кезінде, бар және жаңа ДНҚ тізбектерінің сәйкес азотты негіздері арасында сутектік байланыстарды құру үшін тиісті нуклеотидтерді реттеу сатысында бастайды. Бұл фермент ДНҚ геликаза деп аталатын экзонуклеаза ферментімен ДНҚ қос спираль құрылымы бөлшектенгеннен немесе орамнан шыққаннан кейін жұмыс істей бастайды. Дезоксирибонуклеотидтердің полимерленуі әрқашан ДНҚ тізбегінің 3' ұшынан басталады. ДНҚ-полимеразалардың көптеген түрлері бар және олардың әрқайсысы ақуыздан тұрады, яғни оның құрамында белгілі бір фермент үшін ерекше негіздер тізбегі бар. Адамның ДНҚ-полимераза тізбегінде шамамен 900-1000 аминқышқылдары бар. Әдетте, репликация процесі кезінде ДНҚ-полимераза азотты негіздердің тізбегін көшіруге қабілетті, осылайша ол бір ферменттен көбірек бірдей тізбектер жасай алады. Бұл ферменттің әртүрлі түрлердегі вариациясы онша айқын емес, өйткені фермент құрылымының каталитикалық суббірліктері көптеген түрлерде дерлік бірдей. Дегенмен, сол шамалы өзгерістер негізінде A, B, C, D, X, Y және RT деп аталатын ДНҚ полимеразаларының жеті отбасы анықталды. Барлық осы түрлерде эукариоттарда 15 және прокариоттарда 5 түрлі ферменттер бар.
РНҚ полимераза
РНҚ-полимераза – РНҚ тізбектерінің түзілуін катализдейтін негізгі фермент. ДНҚ азотты негіз тізбегінің үлгілері әдетте РНҚ өндіруге негізделген және бұл фермент көптеген функцияларды орындауға қабілетті. Біріншіден, ДНҚ тізбегінің белгілі бір бөлігі (әдетте ген) РНҚ полимераза арқылы қарама-қарсы тізбектердің сәйкес негіздері арасындағы сутектік байланыстарды бұзу арқылы орамнан босатылады. Осыдан кейін тиминге урацилді ауыстыру арқылы негізгі тізбекті көшіру ДНҚ тізбегінің 3' ұшынан 5' ұшына дейін жүреді. ДНҚ тізбегінің РНҚ полимерленуінің бастапқы нүктесі промотор деп аталады, ал аяқталатын соң терминатор деп аталады. Бұл фермент рибонуклеотидтердің көмегімен жіпті түзетіндіктен, РНҚ полимераза термині сілтеме жасау үшін қолданылады. РНҚ полимераза хабаршы РНҚ, рибосомалық РНҚ, тасымалдау РНҚ, микро РНҚ және рибозима немесе каталитикалық РНҚ қоса алғанда бірқатар өнімдерді шығара алады. РНҚ-полимераза ДНҚ тізбегін ашуға қабілетті болғандықтан, қос спираль құрылымын бөлшектеу үшін басқа фермент қажет емес. Бактерияларда РНҚ-полимераза α2, β, β’ және ω ретінде белгіленген бірнеше типті. Бұл бактериялық РНҚ полимеразалар бір-бірінен құрылымдық және функционалдық жағынан аздап ерекшеленеді. Функцияны күшейту үшін әртүрлі жерлерде РНҚ полимеразасымен байланысқан транскрипциялық кофакторлар бар, әсіресе кейбір бактерияларда, мысалы E. coli.
ДНҚ-полимераза мен РНҚ-полимеразаның айырмашылығы неде?
• ДНҚ-полимераза дезоксирибонуклеотиялардан ДНҚ тізбегін түзсе, РНҚ полимераза рибонуклеоттардан РНҚ тізбегін құрайды.
• РНҚ полимеразасы ДНҚ-полимеразаның атқара алатын қызметімен салыстырғанда көп функцияларды орындауға қабілетті.
• РНҚ-полимераза әртүрлі өнімдер түзеді, бірақ ДНҚ-полимераза емес.
• ДНҚ-полимераза ДНҚ тізбегінің 3' ұшынан жұмыс істей бастайды, ал РНҚ полимераза ДНҚ тізбегінің 3' ұшынан 5' ұшына дейін кез келген жерінде жұмыс істей алады.
