DNA和RNA聚合酶的区别

主要区别 – DNA 与 RNA 聚合酶

DNA是几乎所有生物的遗传物质。 DNA聚合酶和RNA聚合酶是两种作用于DNA的酶。 DNA聚合酶是用于DNA复制的酶，而RNA聚合酶是用于转录的酶。两种酶都能够在核苷酸之间形成磷酸二酯键。聚合方向发生在 5' 到 3'。 DNA聚合酶需要引物来引发聚合反应，而RNA聚合酶则不需要引物。这 主要区别 DNA和RNA聚合酶之间是 DNA聚合酶在聚合过程中产生双链DNA分子，而RNA聚合酶在转录过程中产生单链RNA分子.

涵盖的关键领域

1.什么是DNA聚合酶 – 定义、DNA 复制、过程 2.什么是RNA聚合酶 – 定义、转录、过程 3. DNA和RNA聚合酶有什么相似之处 – 共同特征概要 4. DNA和RNA聚合酶有什么区别 – 主要差异的比较

关键词：DNA、DNA 聚合酶、DNA 复制、RNA、RNA 聚合酶、转录

DNA聚合酶是什么

DNA聚合酶是在称为DNA复制的过程中从DNA核苷酸合成新DNA分子的酶。 DNA 复制发生在核分裂之前的间期的 S 期。它是一种模板导向的 DNA 合成，因为新核苷酸与模板链的现有核苷酸互补碱基配对。 DNA 复制也是一个半保守过程，其中双链 DNA 的两条链同时用作 DNA 复制的模板，但方向相反。通常，DNA 聚合酶在 5' 到 3' 方向添加核苷酸。解旋酶是另一种参与 DNA 复制的酶，可解开双链 DNA。 DNA复制的起始需要引物。引物是 DNA 或 RNA 的短链（18-22 个碱基），为 DNA 复制提供 3' OH 端。从引物的 3' OH 末端开始，DNA 聚合酶将模板的互补核苷酸添加到正在生长的链中。 DNA复制过程如图1所示。

图 1：DNA 复制

原核生物包含 DNA 聚合酶 I 至 V。Pol I 和 Pol III 是两种类型的 DNA 聚合酶，负责 80% 的 DNA 复制。真核生物包含聚合酶 α、β、λ、γ、σ、μ、δ、ε、η、ι、κ、ζ、θ 和 Rev1。逆转录病毒如 RNA 病毒使用逆转录酶从 RNA 模板合成 DNA。

什么是RNA聚合酶

RNA聚合酶是负责在称为转录的过程中从DNA合成RNA分子的酶。它在 5' 到 3' 方向添加 RNA 核苷酸以产生单链 RNA 分子。这种 RNA 可以是信使 RNA (mRNA)、转移 RNA (tRNA) 或核糖体 RNA (rRNA)。所有三种类型的 RNA 都参与蛋白质合成。 RNA聚合酶的结合需要识别将被转录的基因的启动子。在与酶结合后，RNA 聚合酶将互补的 RNA 核苷酸添加到 DNA 的反义链上。转录过程如图2所示。

图 2：转录

原核生物包含单一的 RNA 聚合酶类型。然而，真核生物包含五种 RNA 聚合酶：RNA 聚合酶 I 到 V。RNA 聚合酶 I 负责 50% 的转录。它还聚合 rRNA。 RNA聚合酶II参与mRNA的转录。 tRNA、一些 rRNA 和少数较小的 RNA 由 RNA 聚合酶 III 转录。 RNA 聚合酶 IV 和 V 仅存在于植物中，参与 siRNA 和异染色质的形成。

DNA 和 RNA 聚合酶之间的相似性

定义

DNA聚合酶： DNA聚合酶是在称为DNA复制的过程中从DNA核苷酸合成新DNA分子的酶。

RNA聚合酶： RNA聚合酶是负责在称为转录的过程中从DNA合成RNA分子的酶。

用

DNA聚合酶： DNA聚合酶用于DNA复制。

RNA聚合酶： RNA聚合酶用于转录。

产品

DNA聚合酶： DNA聚合酶合成双链DNA分子。

RNA聚合酶： RNA聚合酶合成单链RNA分子。

核苷酸

DNA聚合酶： DNA聚合酶使用DNA核苷酸合成一条新链。

RNA聚合酶： RNA聚合酶使用RNA核苷酸合成一条新链。

细胞周期中的活动

DNA聚合酶： DNA聚合酶在间期的S期是有活性的。

RNA聚合酶： RNA聚合酶在G期间是活跃的₁ 和 G₂ 成长阶段的各个阶段。

酶结合

DNA聚合酶： DNA聚合酶与链的结合需要复制叉，它由DNA促旋酶产生。

RNA聚合酶： RNA聚合酶与链的结合需要其全酶来识别基因的启动子。

底漆

DNA聚合酶： DNA聚合酶需要引物来启动复制。

RNA聚合酶： RNA聚合酶不需要引物来启动转录。

核酸外切酶活性

DNA聚合酶： DNA聚合酶具有核酸外切酶活性。

RNA聚合酶： RNA聚合酶缺乏核酸外切酶活性。

伸长

DNA聚合酶： DNA聚合酶合成整个染色体。

RNA聚合酶： RNA聚合酶在转录终止位点停止合成。

速度

DNA聚合酶： 大肠杆菌 DNA 聚合酶每秒增加 1000 个核苷酸。

RNA聚合酶： 大肠杆菌 RNA 聚合酶每秒添加 40-80 个核苷酸。

错误率

DNA聚合酶： DNA聚合酶的错误率较低。

RNA聚合酶： 与 DNA 聚合酶相比，RNA 聚合酶具有较高的错误率。

类型

DNA聚合酶： Pol I 和 Pol III 是两种类型的 DNA 聚合酶，它们负责细胞中 80% 的 DNA 复制。

RNA聚合酶： 真核生物包含 RNA 聚合酶 I 至 V。原核生物仅包含一种类型的 RNA 聚合酶。

结论

DNA 和 RNA 聚合酶是负责从细胞核内的遗传物质合成 DNA 和 RNA 分子的两种酶。 DNA聚合酶用于DNA复制，而RNA聚合酶参与转录。 DNA 和 RNA 聚合酶之间的主要区别在于它们的功能和要求。

参考：

1.“DNA聚合酶”。 DNA 聚合酶 – 生物学在线词典，可在此处获取。 2. 曼达尔，阿南亚。 “什么是 DNA 聚合酶？” News-Medical.net，2014 年 4 月 23 日，可在此处获取。 3.“RNA聚合酶——定义、功能和类型”。生物学词典，2017 年 4 月 29 日，可在此处获取。