Concepto de ARN Polimerasa
El ARN polimerasa es una enzima que cataliza la síntesis de ARN a partir de un molde de ADN. El ARN polimerasa desenrolla la hélice doble de ADN e inicia la síntesis de ARN. La síntesis de la nueva cadena de ARN transcurre en la dirección 5’ → 3’, es decir, el ARN polimerasa inicia la síntesis del ARN en la extremidad 5’ de la molécula de ARN a ser sintetizada y continúa añadiendo nucleótidos a la extremidad 3’de la cadena de ARN hasta ésta estar completa. La síntesis de la cadena de ARN termina cuando el ARN polimerasa reconoce una secuencia de ADN específica, conduciendo a la separación del ARN polimerasa de la cadena molde de ADN y de la cadena de ARN recién sintetizada.
En las bacterias, el mismo ARN polimerasa es responsable por la síntesis de casi todos los tipos de ARN, incluyendo las moléculas de ARN mensajero (ARNm), de ARN ribosómico (ARNr) y de ARN de transferencia (ARNt). El ARN polimerasa bacteriano es constituido por el centro catalítico de cinco subunidades llamadas α, β, β’, ω, siendo que aparecen 2 subunidades α idénticas. Existe una subunidad adicional y que no está siempre presente en el ARN polimerasa bacteriano y es llamado factor σ. Cuando todas las subunidades se juntan, se forma la holoenzima (α2ββ’ωσ) y en la ausencia del factor sigma se designa ARN polimerasa bacteriano apenas por el nombre centro catalítico (α2ββ’ω). El centro catalítico cataliza la síntesis de ARN a partir de una cadena molde de ADN pero necesita el factor σ para iniciar la transcripción, siendo liberado a continuación.
En las células de los organismos eucariotas existen tres tipos de ARN polimerasa que se diferencian sobre todo por el tipo de ARN que sintetizan:
- el ARN polimerasa Icataliza la síntesis de moléculas de ARNr;
- el ARN polimerasa IIcataliza la síntesis de ARNm;
- y el ARN polimerasa IIIcataliza la síntesis de pequeñas moléculas de ARN, como los ARNt.
Los ARN polimerasas de los eucariotas son constituidos por cerca de 12 subunidades, formando un gran agregado proteico superior a 500 kDa. Las actividades enzimáticas de cada tipo de ARN polimerasa pueden ser distinguidas en la práctica por su sensibilidad a la presencia de algunas moléculas como la α-amanitina y la actinomicina D. El ARN polimerasa I no es inhibido en la presencia de α-amanitina sino en la presencia de actinomicina D. Sin embargo, el ARN polimerasa II es rápidamente inhibido en presencia de bajas concentraciones de α-amanitina pero es poco afectado por la presencia de actinomicina D. En las células animales, el ARN polimerasa III es inhibido en la presencia de concentraciones elevadas de α-amanitina y es poco sensible a la actinomicina D.
