Cecha

SYNTEZA DNA- REPLIKACJA

Polimeraza DNA I - wymaga udziału nukleotydotrifosforanów(dATP, dGTP, dCTP, dTTP), a także jonów Mg2+, DNA-matrycy oraz startera z wolną grupą OH, ma również funkcję kontrolną(koryguje błędy w zapisie zasad- usuwa błędny nukleotyd dzięki aktywności 3`->5`-egzonukleazy), może rozkładać łańcuch poli-d-nukleotydów(eliminacja startera RNA), wypełnia miejsce d-nukleotydami po rozłożonym starterze DNA

Polimeraza DNA II- pełni funkcje kontrolne i naprawcze

Polimeraza DNA III -właściwy enzym dla biosyntezy DNA, ma podobne właściwości co polimeraza I jednak nie wykazuje aktywności 5`-> 3`

Ligaza- spaja fragmenty nici opóźnionej (fragmentów Okazaki, złożonych z około 1000 nukleotydów)

Prymaza(polimeraza RNA)- katalizuje syntezę starterów niezbędnych do syntezy DNA

Helikaza DNA+ATP- rozplecenie DNA i zrywanie wiązań wodorowych

Topoizomeraza I- rozkłada wiązania fosfodiestrowe w jednej z nici DNA

Topoizomeraza II - przejściowo przecina jeden z potomnych łańcuchów DNA, tworząc szczelinę przez którą może wydostać się druga cząsteczka niewymagająca rozcięcia. Po rozdzieleniu spaja przecięte końce łańcucha.

Białka: DBP/SSB- przyłączają się do rozplecionego DNA aby zapobiec ponownemu tworzeniu się wiązań wodorowych

Nukleotydotransferazy: α β γ δ ε

polimeraza α i δ biorą udział w tej samej replikacji.

polimeraza β i ε są aktywne przy naprawię błędów lub uszkodzeń i działają na terenie jądra.

Polimeraza γ -bierze udział w syntezie DNA mitochondriów

polimeraza α- katalizowanie nici opóźnionej, połączona z polimeraza α

polimeraza δ- katalizowanie syntezy nici wiodącej

polimeraza β- podobnie jak polimeraza DNA I naprawia i usuwa błędy, dzięki aktywności egzonukleazowej.

Telomeraza- dobudowuje brakujący koniec 3` w syntezie nici opóźnionej, zawiera odcinek RNA, który służy jako matryca do syntezy brakującego odcinka DNA

Prymaza(polimeraza RNA)- katalizuje syntezę starterów niezbędnych do syntezy DNA, przyłączona do polimeraza α

Helikaza DNA+ATP- rozplecenie DNA i zrywanie wiązań wodorowych

Białka: DBP/SSB- przyłączają się do rozplecionego DNA aby zapobiec ponownemu tworzeniu się wiązań wodorowych

Miejsce rozpoczęcia replikacji

Ori( oczko replikacyjne)- następuje wstępne rozplecenie łańcucha DNA, widełki replikacyjne tworzą się w obu kierunkach, przy wykorzystaniu obu nici jaki matrycy,

Oczko replikacyjne- od którego w obie strony przemieszczają się widełki replikacyjne, a synteza DNA rozpoczyna się od momentu spotkania się sąsiadujących replikonów. Grupy replikonów tworzą jednostki replikacyjne, które podlegają wspólnej regulacji

Biosynteza RNA-traskrupcja

Polimeraza RNA- katalizuje syntezę wszystkich rodzajów RNA, wykorzystując informację zawarte na jednej z nici dwuniciowej cząstki DNA. Jest to kompleksowy enzym zbudowany z pięciu podjednostek. Dwie z nich - α wiążą białka regulatorowe, podjednostka β przyłącza substraty reakcji, natomiast β' jest odpowiedzialna za wiązanie matrycy DNA. Razem tworzą one rdzeń enzymu, który przed syntezą łączy się z podjednostką σ odszukującą miejsce promotorowe na matrycy.

Difosfataza nieorganiczna- katalizuje rozpad difosforanu(produktu ubocznego przy przyłączaniu trifosfonukleotydów do wolnej grupy OH 3` ) d ) wytwarzając energię, która powoduje przesunięcie równowagi energii w kierunku syntezy.

Rybonukleaza- rozcina pre-rRNA i degraduje sekwencje łączące.

Polimeraza RNA mitochondrialna (i Ew. chloroplastowa).

Polimeraza RNA I (w jąderku)- odpowiada za syntezę rRNA 28S,18S i 5,8S. Do swojej aktywności wymaga Mg²⁺ oraz czynników transkrypcyjnych: UBF1 i UCF. Rozpoznaje promotory leżące w górę od miejsca startu transkrypcji.

Polimeraza RNA II (nukleoplazma)- odpowiada za syntezę mRNA i małych jądrowych snRNA uczestniczących w jego dojrzewaniu. Wymaga obecności Mg²⁺

Polimeraza III(nukleoplazma) - odpowiada za syntezę tRNA, 5SrRNA, oraz kilku frakcji regulacyjnych (np. snRNA i7S RNA, który jest skompleksowany z białkiem SRP rozpoznającym peptyd sygnałowy białka).Wymaga jonów Mn²⁺

1)inicjacja- polimeraza RNA rozpoznaje miejsce przed genem przeznaczonym do replikacji(miejsce promotorowe) i rozplata wyznaczony region DNA w celu wyeksponowania zasad na nici, która ma służyć jako matryca. Promotor położony jest w sąsiedztwie części kodującej genu, a liczba transkryptów zależy od ilości cząsteczek polimerazy.

2)elongacja- rozpoczyna się po przyłączeniu polimerazy RNA i wyeliminowaniu podjednostki σ, jako pierwszy przyłączany jest 5`pppG, lub 5`pppA. Nukleotydy dobudowywane są w kierunki 5`->3` TTP zostaje zastąpiony UTP.

3)terminacja- zachodzi, gdy polimeraza RNA dojdzie do miejsca kończącego, zwanego terminatorem.. Polimeraza przesuwa się do sekwencji "terminatora", odłącza się od nici DNA. Rozpada się nietrwała hybryda DNA-RNA. Nici DNA odtwarzają strukturę spirali.

4*) dojrzewanie- dotyczy tylko tRNA i rRNA, ponieważ wytwarzane są one jako prekurosry. Pre-rRNA- jest kodowany przez gen zespolony i tworzy się jako nić zawierająca 4 frakcje uczestniczące następnie w budowie rybosomów. W czasie dojrzewania pre-rRNA zostaje pocięty przez rybonukleazę, a sekwencje łączące są degradowane.

1)miejscem startu transkrypcji regulowane jest przez promotory wewnętrzne -specjalnie sekwencje w obrębie odpowiedniego genu- (polimeraza III.) lub sekwencja na końcu 5` ( polimeraza I i II).

2) powstanie wielocząsteczkowego hnmRNA( jądrowy RNA) .- zawiera sekwencję nieinformacyjne i informacyjne.

3) odcięcie pierwotnego transkryptu przez RNA-zę, blokada końca 5` przez dołączenie „czapeczki” (7-metyloguanozyny)

4) składanie( splicing )- składanie informacyjnych części mRNA(eksonów) w pojedynczą cząsteczkę

5) transport mRNA przez pory błony jądrowej.

Cecha		Prokariota	Eukariota
SYNTEZA DNA- REPLIKACJA	Zachowawczość	Semikonserwatywny	Semikonserwatywny
		Enzymy	Polimeraza DNA I - wymaga udziału nukleotydotrifosforanów(dATP, dGTP, dCTP, dTTP), a także jonów Mg2+, DNA-matrycy oraz startera z wolną grupą OH, ma również funkcję kontrolną(koryguje błędy w zapisie zasad- usuwa błędny nukleotyd dzięki aktywności 3`->5`-egzonukleazy), może rozkładać łańcuch poli-d-nukleotydów(eliminacja startera RNA), wypełnia miejsce d-nukleotydami po rozłożonym starterze DNA Polimeraza DNA II- pełni funkcje kontrolne i naprawcze Polimeraza DNA III -właściwy enzym dla biosyntezy DNA, ma podobne właściwości co polimeraza I jednak nie wykazuje aktywności 5`-> 3` Ligaza- spaja fragmenty nici opóźnionej (fragmentów Okazaki, złożonych z około 1000 nukleotydów) Prymaza(polimeraza RNA)- katalizuje syntezę starterów niezbędnych do syntezy DNA Helikaza DNA+ATP- rozplecenie DNA i zrywanie wiązań wodorowych Topoizomeraza I- rozkłada wiązania fosfodiestrowe w jednej z nici DNA Topoizomeraza II - przejściowo przecina jeden z potomnych łańcuchów DNA, tworząc szczelinę przez którą może wydostać się druga cząsteczka niewymagająca rozcięcia. Po rozdzieleniu spaja przecięte końce łańcucha. Białka: DBP/SSB- przyłączają się do rozplecionego DNA aby zapobiec ponownemu tworzeniu się wiązań wodorowych	Nukleotydotransferazy: α β γ δ ε polimeraza α i δ biorą udział w tej samej replikacji. polimeraza β i ε są aktywne przy naprawię błędów lub uszkodzeń i działają na terenie jądra. Polimeraza γ -bierze udział w syntezie DNA mitochondriów polimeraza α- katalizowanie nici opóźnionej, połączona z polimeraza α polimeraza δ- katalizowanie syntezy nici wiodącej polimeraza β- podobnie jak polimeraza DNA I naprawia i usuwa błędy, dzięki aktywności egzonukleazowej. Telomeraza- dobudowuje brakujący koniec 3` w syntezie nici opóźnionej, zawiera odcinek RNA, który służy jako matryca do syntezy brakującego odcinka DNA Prymaza(polimeraza RNA)- katalizuje syntezę starterów niezbędnych do syntezy DNA, przyłączona do polimeraza α Helikaza DNA+ATP- rozplecenie DNA i zrywanie wiązań wodorowych Białka: DBP/SSB- przyłączają się do rozplecionego DNA aby zapobiec ponownemu tworzeniu się wiązań wodorowych
		Miejsce rozpoczęcia replikacji	Ori( oczko replikacyjne)- następuje wstępne rozplecenie łańcucha DNA, widełki replikacyjne tworzą się w obu kierunkach, przy wykorzystaniu obu nici jaki matrycy,	Oczko replikacyjne- od którego w obie strony przemieszczają się widełki replikacyjne, a synteza DNA rozpoczyna się od momentu spotkania się sąsiadujących replikonów. Grupy replikonów tworzą jednostki replikacyjne, które podlegają wspólnej regulacji
	Biosynteza RNA-traskrupcja	Enzym	Polimeraza RNA- katalizuje syntezę wszystkich rodzajów RNA, wykorzystując informację zawarte na jednej z nici dwuniciowej cząstki DNA. Jest to kompleksowy enzym zbudowany z pięciu podjednostek. Dwie z nich - α wiążą białka regulatorowe, podjednostka β przyłącza substraty reakcji, natomiast β' jest odpowiedzialna za wiązanie matrycy DNA. Razem tworzą one rdzeń enzymu, który przed syntezą łączy się z podjednostką σ odszukującą miejsce promotorowe na matrycy. Difosfataza nieorganiczna- katalizuje rozpad difosforanu(produktu ubocznego przy przyłączaniu trifosfonukleotydów do wolnej grupy OH 3` ) d ) wytwarzając energię, która powoduje przesunięcie równowagi energii w kierunku syntezy. Rybonukleaza- rozcina pre-rRNA i degraduje sekwencje łączące.	Polimeraza RNA mitochondrialna (i Ew. chloroplastowa). Polimeraza RNA I (w jąderku)- odpowiada za syntezę rRNA 28S,18S i 5,8S. Do swojej aktywności wymaga Mg²⁺ oraz czynników transkrypcyjnych: UBF1 i UCF. Rozpoznaje promotory leżące w górę od miejsca startu transkrypcji. Polimeraza RNA II (nukleoplazma)- odpowiada za syntezę mRNA i małych jądrowych snRNA uczestniczących w jego dojrzewaniu. Wymaga obecności Mg²⁺ Polimeraza III(nukleoplazma) - odpowiada za syntezę tRNA, 5SrRNA, oraz kilku frakcji regulacyjnych (np. snRNA i7S RNA, który jest skompleksowany z białkiem SRP rozpoznającym peptyd sygnałowy białka).Wymaga jonów Mn²⁺
		Etapy	1)inicjacja- polimeraza RNA rozpoznaje miejsce przed genem przeznaczonym do replikacji(miejsce promotorowe) i rozplata wyznaczony region DNA w celu wyeksponowania zasad na nici, która ma służyć jako matryca. Promotor położony jest w sąsiedztwie części kodującej genu, a liczba transkryptów zależy od ilości cząsteczek polimerazy. 2)elongacja- rozpoczyna się po przyłączeniu polimerazy RNA i wyeliminowaniu podjednostki σ, jako pierwszy przyłączany jest 5`pppG, lub 5`pppA. Nukleotydy dobudowywane są w kierunki 5`->3` TTP zostaje zastąpiony UTP. 3)terminacja- zachodzi, gdy polimeraza RNA dojdzie do miejsca kończącego, zwanego terminatorem.. Polimeraza przesuwa się do sekwencji "terminatora", odłącza się od nici DNA. Rozpada się nietrwała hybryda DNA-RNA. Nici DNA odtwarzają strukturę spirali. *4) dojrzewanie**- dotyczy tylko tRNA i rRNA, ponieważ wytwarzane są one jako prekurosry. Pre-rRNA- jest kodowany przez gen zespolony i tworzy się jako nić zawierająca 4 frakcje uczestniczące następnie w budowie rybosomów. W czasie dojrzewania pre-rRNA zostaje pocięty przez rybonukleazę, a sekwencje łączące są degradowane.	1)miejscem startu transkrypcji regulowane jest przez promotory wewnętrzne -specjalnie sekwencje w obrębie odpowiedniego genu- (polimeraza III.) lub sekwencja na końcu 5` ( polimeraza I i II). 2) powstanie wielocząsteczkowego hnmRNA( jądrowy RNA) .- zawiera sekwencję nieinformacyjne i informacyjne. 3) odcięcie pierwotnego transkryptu przez RNA-zę, blokada końca 5` przez dołączenie „czapeczki” (7-metyloguanozyny) 4) składanie( splicing )- składanie informacyjnych części mRNA(eksonów) w pojedynczą cząsteczkę 5) transport mRNA przez pory błony jądrowej.