Store norske leksikon

RNA-polymerase

RNA-polymerase
DNA transkriberes til mRNA ved hjelp av RNA-polymerase.
RNA-polymerase
Av /Rice University.
Lisens: CC BY 4.0

RNA-polymerase er et enzym som deltar i transkripsjonen av DNA til RNA. Transkripsjon er et viktig trinn i proteinsyntese.

Faktaboks

Uttale
rna-polymerˈase

RNA-polymerase binder seg til bestemte områder på DNA-tråden som kalles promotorer. Promotorene ligger tett opptil genene langs DNA-tråden. Først når RNA-polymerasen har festet seg til promotoren for et bestemt gen, kan transkripsjonen for dette genet starte.

RNA-polymerase finnes i alle levende organismer, men antallet og hvordan de er bygget opp varierer. I prokaryote organismer, som bakterier, blir alle typene RNA i cellen laget av én og samme RNA-polymerase. I eukaryote organismer, som dyr, planter og sopp, finnes det flere ulike RNA-polymeraser.

Oppbygning av RNA-polymerase

RNA-polymerase er bygget opp av flere polypeptider som ofte kalles for subenheter. Antallet og størrelsen på subenhetene varierer mellom organismer og mellom de ulike RNA-polymerasene.

RNA-polymerase i bakterier

En bakteriecelles anatomi
Bakteriecelle. Bakteriens DNA og RNA-polymerase er i cellens cytoplasma.
En bakteriecelles anatomi
Av /Shutterstock.
Lisens: Begrenset gjenbruk

I bakterier blir alt RNA laget av én og samme RNA-polymerase, som er bygget opp av fire subenheter. For at RNA-polymerasen skal binde seg til en promotor, må et protein som kalles sigmafaktor først binde seg til de fire subenhetene. RNA-polymerasen omtales da ofte som RNA-polymerase-holoenzym.

Det finnes flere typer sigmafaktorer i hver bakterie. Hver sigmafaktor er spesialisert til å gjenkjenne og binde RNA-polymerasen til spesifikke gener. Når RNA-polymerasen har bundet seg til promotoren og transkripsjonen har startet, kobles sigmafaktoren fra og kan brukes til å starte transkripsjon av andre gener.

RNA polymerase i eukaryote celler

Plantecelle. Mesteparten av cellens DNA og RNA-polymerase I, II og III er i cellekjernen. Kloroplast og mitokondrie i cellens cytoplasma har eget DNA og RNA-polymerase.
.
Lisens: CC BY NC SA 3.0
Eukaryot celle. Mesteparten av cellens DNA og RNA-polymerase I, II og III er i cellekjernen. Mitokondriet i cellens cytoplasma har sitt eget lille genom og RNA-polymerase.
.
Lisens: CC BY NC SA 3.0

I eukaryote celler finnes det tre hovedtyper RNA-polymerase som lager hver sine typer RNA. De kalles RNA-polymerase I, II og III, og er bygget opp av henholdsvis 14, 12 og 17 enheter. RNA-polymerase II og III lager RNA i cellekjernen, mens RNA-polymerase I finnes i den delen av cellekjernen som heter kjernelegemet (nucleolus).

RNA-polymerase Type RNA som RNA-polymerasen lager
I ribosomalt RNA (rRNA)
II budbringer-RNA (mRNA) og små ikke-kodende RNA
III transport-RNA (tRNA), 5S rRNA og små ikke-kodende RNA

I de fleste eukaryote celler finnes det flere mitokondrier i cytoplasmaet. Hver mitokondrie har sitt eget genom og sin egen RNA-polymerase. RNA-polymerasen består av kun én subenhet. I menneskeceller lager denne RNA-polymerasen noen få rRNA og tRNA.

I planteceller finnes det, i tillegg til RNA-polymerase I, II og III, to RNA-polymeraser som kalles IV og V. Disse lager small interfering RNA (siRNA). Både kloroplaster og mitokondrier i plantecellene har egne RNA-polymeraser som lager RNA av kloroplast- og mitokondriegenomene.

RNA-polymerases rolle under transkripsjon

Eukaryot og prokaryot genstruktur
RNA-polymerase binder seg til promotoren som ligger foran gensekvensen.
Eukaryot og prokaryot genstruktur
Av .
Lisens: Begrenset gjenbruk

De fleste gener koder for proteiner, mens noen få koder for RNA. Gener som koder for RNA trenger kun å gjennomgå transkripsjon for å at RNA-et skal lages. Gener som koder for proteiner, må først gjennom transkripsjon hvor det lages et budbringer-RNA (mRNA), som så oversettes til et protein gjennom translasjon.

For at transkripsjon av et gen skal starte må RNA-polymerasen binde seg til et bestemt område foran et gen som kalles promotor. I eukaryote celler får RNA-polymerasen hjelp av transkripsjonsfaktorer til å binde seg promotorsekvensen. I prokaryote celler hjelper sigmafaktorer til.

Etter at RNA-polymerasen er festet, åpner DNA-dobbeltheliksen seg og de to DNA-trådene skilles fra hverandre (dette steget kalles initiering). Kun den ene DNA-tråden brukes som templat til å lage RNA, og denne kalles templattråd eller antisensetråd. RNA-polymerasen beveger seg langs DNA-tråden, samtidig som ett og ett ribonukleotid (enkeltbyggesteiner) festes til hverandre. Rekken av ribonukleotider danner en voksende RNA-tråd. Mens dette skjer, åpnes DNA-dobbeltheliksen stadig videre langs gensekvensen gjennom en glidelåslignende mekanisme (dette steget kalles elongering).

Transkripsjonen avsluttes ved at den nylagede RNA-tråden løsner fra gensekvensen ved en DNA-sekvens som kalles termineringssignal (denne delen kalles terminering).

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg

Fagansvarlig for Molekylærbiologi

Maria Wilhelmsen Hoff
UiT – Norges arktiske universitet