La diferencia clave entre el núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima es que el núcleo de la ARN polimerasa es una enzima que no tiene un factor sigma, mientras que la holoenzima de la ARN polimerasa es una enzima que consta de un factor sigma.
La transcripción en bacterias es un proceso en el que un segmento de ADN bacteriano se copia en una hebra de ARNm recién sintetizada con el uso de una enzima ARN polimerasa. Este proceso ocurre en tres pasos principales: iniciación, elongación y terminación. La ARN polimerasa bacteriana se compone de 6 subunidades. El núcleo de la ARN polimerasa consta de subunidades β, β′, α2 y ω. Este núcleo de ARN polimerasa se transforma en holoenzima cuando el factor σ (sigma) se une a la enzima central. El núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima son dos formas de la enzima ARN polimerasa bacteriana.
¿Qué es el núcleo de ARN polimerasa?
El núcleo de la polimerasa de ARN es una enzima involucrada en la transcripción bacteriana que está libre del factor sigma. Consta de 5 subunidades designadas como β, β′, α2 y ω. Esta enzima no inicia la transcripción específica de los promotores de ADN bacteriano y fago. Esto se debe a que no reconoce ningún promotor de ADN bacteriano o fago específico. Sin embargo, esta enzima conserva la capacidad de transcribir ARN de secuencias de iniciación no específicas. Además, la adición del factor sigma a esta enzima permite que la enzima inicie la síntesis de ARN a partir de promotores bacterianos y fagos específicos. El peso molecular de la enzima central de la ARN polimerasa es de aproximadamente 400 kDa.
Figura 01: Núcleo de ARN polimerasa
La enzima central contiene propiedades catalíticas de la ARN polimerasa. La subunidad α es un homodímero que tiene un tamaño de 36,5 kDa. Está codificado por el gen rpoA. Las funciones de esta subunidad son el ensamblaje de RNAP, las interacciones con el ADN y los factores de transcripción para la regulación transcripcional. La subunidad Β tiene un tamaño de 150,4 kDa. Está codificado por el gen rpoB. Las funciones de esta subunidad son la unión de ADN y ARN, la síntesis de ARN, la unión de NTP, el sitio de unión de RMP y la unión del factor σ. La subunidad β′ tiene un tamaño de 155 kDa y está codificada por el gen rpoC. Las funciones de esta subunidad son la unión de ADN, la síntesis de ARN, la coordinación catalítica de Mg2+, el sitio de unión 1 de ppGpp y la unión del factor σ. Además, el factor ω tiene un tamaño de 10,2 kDa y está codificado por el gen rpoZ. La función del factor ω es el plegamiento de RNAP y el sitio de unión ppGpp 1.
¿Qué es la holoenzima ARN polimerasa?
La holoenzima de ARN polimerasa está compuesta por un componente específico conocido como factor sigma distinto de las subunidades β, β′, α2 y ω. Debido al factor sigma, la holoenzima de ARN polimerasa puede reconocer promotores. El factor sigma también ayuda en la colocación correcta de la holoenzima de ARN polimerasa y en el desenrollado en el sitio de inicio. Una vez que el factor sigma realiza su función requerida y específica, se disocia de la holoenzima de la ARN polimerasa mientras que la porción catalítica (β, β′, α2 y ω) de la ARN polimerasa permanece en el ADN y continúa con la transcripción.
Figura 02: Holoenzima de ARN polimerasa
El número de factores sigma varía entre especies bacterianas. E. coli tiene siete factores sigma. Además, los factores sigma se distinguen por sus pesos moleculares característicos. Por ejemplo, σ70 es el factor sigma con un peso molecular de 70 kDa. Las bacterias utilizan diferentes factores sigma en diferentes condiciones ambientales. Los ejemplos de diferentes factores σ incluyen; σ19, σ24, σ18, σ32, σ38, y σ54
¿Cuáles son las similitudes entre el núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima?
- El núcleo de ARN polimerasa y la holoenzima son dos formas de la enzima ARN polimerasa bacteriana.
- Ambas formas participan en la transcripción bacteriana.
- Tienen subunidades.
- Son moléculas de proteínas formadas por aminoácidos.
¿Cuál es la diferencia entre el núcleo de la polimerasa de ARN y la holoenzima?
El núcleo de la ARN polimerasa es una enzima que no tiene un factor sigma, mientras que la holoenzima de la ARN polimerasa es una enzima que consta de un factor sigma. Por lo tanto, esta es la diferencia clave entre el núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima. Además, el núcleo de la ARN polimerasa participa principalmente en el paso de elongación de la transcripción, mientras que la holoenzima de la ARN polimerasa cataliza principalmente en el paso de iniciación de la transcripción.
La siguiente infografía presenta las diferencias entre el núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima en forma tabular para compararlas lado a lado.
Resumen: Núcleo de ARN polimerasa frente a holoenzima
La ARN polimerasa bacteriana es una enzima dependiente de ADN de múltiples subunidades. Participa en la transcripción de bacterias. Es la enzima clave de la expresión génica y un objetivo de regulación. El núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima son dos formas de la enzima ARN polimerasa bacteriana. El núcleo de la ARN polimerasa no tiene un factor sigma, mientras que la holoenzima de la ARN polimerasa consiste en un factor sigma. Entonces, esto resume la diferencia entre el núcleo de la ARN polimerasa y la holoenzima.
