Polimeraza RNA (RNAP)
Polimeraza RNA, znana jako RNAP, to enzym odpowiedzialny za syntezę nici RNA na matrycy DNA w procesie transkrypcji. Działa w kierunku 3′ → 5′, a nowa nić RNA powstaje w kierunku 5′ → 3′, osiągając prędkość od 50 do 100 zasad na sekundę. Wyróżniamy polimerazy RNA zależne od DNA oraz RNA.
Polimerazy RNA u bakterii
Bakterie mają jedną polimerazę RNA, która syntetyzuje wszystkie typy RNA. Składa się z pięciu podjednostek: α, β, β’, ω oraz σ, przy czym σ jest niezbędna do rozpoznawania sekwencji promotorowych. Holoenzym uzyskuje się po połączeniu podjednostek rdzeniowych z czynnikiem σ. Dominującym czynnikiem σ w Escherichia coli jest σ70, chociaż występują również alternatywne czynniki dla specyficznych genów.
Polimerazy RNA u eukariontów
U eukariontów występują różne polimerazy RNA, złożone z 12 do 17 podjednostek:
- Polimeraza RNA I (Pol I) – syntetyzuje pre-rRNA 45S w jąderku.
- Polimeraza RNA II (Pol II) – transkrybuje geny białkowe, wytwarzając pre-mRNA oraz większość snRNA.
- Polimeraza RNA III (Pol III) – syntetyzuje tRNA i 5S rRNA.
- Polimeraza RNA IV – specyficzna dla roślin, uczestniczy w tworzeniu siRNA.
Polimerazy jądrowe eukariontów wymagają czynników transkrypcyjnych do rozpoczęcia transkrypcji, w przeciwieństwie do polimeraz bakterii.
Polimerazy RNA zależne od RNA
Rośliny posiadają polimerazy RNA zależne od RNA, które uczestniczą w odpowiedzi na infekcje wirusowe oraz w rozwoju roślin, działając poprzez mechanizm interferencji RNA.
Polimerazy poli(A)
Polimerazy poli(A) w eukariontach uczestniczą w obróbce potranskrypcyjnej transkryptów Pol II, dodając reszty adeniny do końca 3′ RNA, co nazywamy poliadenylacją. U drożdży zidentyfikowano Polimerazy Pap1 i Trf4, które stabilizują cząsteczki RNA lub prowadzą do ich degradacji.
Polimerazy u archeonów
Archeony mają jedną polimerazę RNA z 13 podjednostkami, mającą dużą homologiczność z polimerazami RNA eukariotycznymi, wymagającą ogólnych czynników transkrypcyjnych do rozpoczęcia transkrypcji.
Polimerazy u wirusów
Wiele wirusów posiada własne polimerazy RNA, zarówno zależne od DNA, jak i RNA. Przykładem jest polimeraza RNA bakteriofaga T7, charakteryzująca się podobieństwem do polimeraz mitochondrialnych i chloroplastowych.
