Differenze tra DNA polimerasi e RNA polimerasi

Sia le DNA che le RNA polimerasi sono degli enzimi polimerizzanti, cioè catalizzano la formazione del legame fosfodiesterico tra due nucleotidi portando alla formazione di nuovi filamenti di DNA o di RNA.

Questi enzimi, di cui esistono diverse isoforme con funzioni diverse, differiscono per il loro funzionamento.



DNA polimerasi

La prima DNA polimerasi scoperta fu la isoforma 1, che venne isolata da alcuni batteri. Nei procarioti esistono 3 diverse forme di questo enzima, che svolgono dei ruoli diversi che scopriremo quando parleremo del processo di replicazione del DNA.

Struttura della DNA polimerasi
La struttura tridimensionale della DNA polimerasi.
Fonte: Wikipedia

Le DNA polimerasi, per funzionare, hanno bisogno di:

  • Uno stampo: quindi un filamento di DNA da duplicare con la logica della complementarietà delle basi.
  • I 4 precursori: dATP, dGTP, dCTP, dTTP.
  • Un primer: cioè un tratto di catena già formata che verrà poi allungata. I primer possono anche essere chiamati inneschi.

In pratica le DNA polimerasi non possono cominciare ex-novo la sintesi, ma possono solo allungare tratti di catena già formati. Senza il primer questi enzimi non possono quindi funzionare.

La loro funzione è quella di catalizzare la formazione del legame fosfodiesterico tra l’estremità 3’ del primer (nucleotide con il gruppo OH libero) e il gruppo fosfato in posizione alfa di un deossinucleotide, che sarà complementare allo stampo.

Leggi anche: struttura del legame fosfodiesterico

La reazione avviene attraverso un attacco nucleofilo di OH sul fosfato in alfa del deossinucleotide che viene incorporato come nucleotidemonofosfato. Da questa reazione si libera pirofosfato che va incontro ad una fosfatasi inorganica che libera i due gruppi fosfato. L’idrolisi del pirofosfato fornisce l’energia necessaria per la formazione del legame fosfodiesterico.

Se vogliamo essere ancora più precisi, quello che avviene durante la formazione del legame fosfodiesterico è una SN2: una sostituzione nucleofila bimolecolare.

RNA polimerasi

L’RNA polimerasi permette la formazione dei filamenti di RNA che sono composti da ribonucleotidi (lo zucchero è il ribosio e non il deossiribosio) e hanno l’uracile al posto della timina.



Questi enzimi, a differenza delle DNA polimerasi, non hanno bisogno di un primer perché sono in grado di cominciare ex-novo la sintesi del filamento. Hanno bisogno solamente di uno stampo, che sarà il filamento di DNA da trascrivere, e dei quattro precursori.

Il meccanismo della reazione è uguale a quello descritto in precedenza, con l’attacco nucleofilo del gruppo OH al fosfato in alfa del ribonucleotide. Sia nel DNA che nell’RNA la direzione di sintesi è sempre 5’-3’.

Leggi anche: Dogma centrale della biologia molecolare

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Autore dell'articolo: Admin

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1 thought on “Differenze tra DNA polimerasi e RNA polimerasi

    AltaMarea

    (gennaio 27, 2019 - 11:01 am)

    Complimenti x l’iniziativa mi sei stato davvero utile – inboccalupo x il tuo futuro – Continua così
    Alta Marea

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