RNA-polymeras
Kurs: Basvetenskap 6
| Typ | Enzym som katalyserar Transkription — DNA till RNA |
| Riktning | Syntetiserar 5’ till 3’, läser mallsträngen 3’ till 5’ |
| Prokaryot | Ett enzym, kärnenzym α₂ββ’ω + Sigmafaktor |
| Eukaryot | RNA-pol I (rRNA), II (mRNA), III (tRNA, 5S rRNA) |
| Läkemedelsmål | Rifampicin (bakteriellt), Amanitin (pol II), virala polymeraser |
Vad är det?
- RNA-polymeras är enzymet som avläser DNA och bygger en komplementär RNA-sträng — det första steget i genuttryck.
- Till skillnad från DNA-polymeras behöver RNA-polymeras ingen primer och saknar i huvudsak korrekturläsning (felfrekvens ca 1 på 10⁴–10⁵).
- Använder ribonukleotidtrifosfater (ATP, GTP, CTP, UTP) och frisätter pyrofosfat.
Prokaryot RNA-polymeras
- Kärnenzym: α₂ββ’ω — katalytiskt aktivt men kan inte hitta rätt startpunkt.
- Holoenzym: kärnenzym + Sigmafaktor, som känner igen promotorns −10-region (Pribnowbox, TATAAT) och −35-region.
- Olika sigmafaktorer styr olika genprogram: σ70 för hushållsgener, σ32 vid värmechock, σ54 vid kvävebrist.
- Terminering sker antingen Rho-oberoende (hårnålsstruktur följd av poly-U) eller Rho-beroende (helikas som drar loss transkriptet).
- Transkription och translation sker samtidigt i cytoplasman — grunden för Operonreglering och attenuering.
Eukaryota RNA-polymeraser
| Polymeras | Produkt | Lokalisation | Hämmas av |
|---|---|---|---|
| RNA-pol I | 28S, 18S, 5,8S rRNA | Nukleol | Hög dos aktinomycin D |
| RNA-pol II | mRNA, snRNA, miRNA | Nukleoplasma | α-Amanitin (mycket känsligt) |
| RNA-pol III | tRNA, 5S rRNA | Nukleoplasma | Hög dos α-amanitin |
- RNA-pol II kräver generella transkriptionsfaktorer (TFIID med TBP som binder TATA-boxen, TFIIH med helikas- och kinasaktivitet).
- CTD-svansen på pol II fosforyleras och fungerar som plattform för capping, splitsning och polyadenylering.
- Eukaryot mRNA modifieras post-transkriptionellt: 5’-cap, splitsning, 3’-poly-A-svans.
Kliniskt och farmakologiskt
- Rifampicin: binder β-subenheten i bakteriellt RNA-polymeras och blockerar förlängning av begynnande transkript. Selektivt för bakterier, används vid Tuberkulos och som meningokockprofylax. Resistens uppstår snabbt genom punktmutation i rpoB — därför alltid kombinationsbehandling. Kraftig CYP3A4-inducerare och färgar kroppsvätskor orange.
- Fidaxomicin: hämmar bakteriellt RNA-polymeras, används vid Clostridioides difficile-infektion.
- α-Amanitin från vit flugsvamp (Amanita phalloides) hämmar RNA-pol II → leverceller kan inte bilda mRNA → fulminant Leversvikt 2–4 dygn efter förtäring.
- Virala RNA-beroende RNA-polymeraser är måltavlor för Remdesivir och molnupiravir (SARS-CoV-2), sofosbuvir (Hepatit C) och favipiravir (influensa). De saknar korrekturläsning, vilket förklarar RNA-virusens höga mutationstakt och antigena drift.
- Omvänt transkriptas vid HIV och Hepatit B är ett RNA-beroende DNA-polymeras — hämmas av Tenofovir och lamivudin.
Klinisk pärla
Rifampicins enzyminduktion av CYP3A4 är kliniskt ödesdiger: den kan göra p-piller, Warfarin, HIV-proteashämmare och transplantatimmunsuppression verkningslösa. Kontrollera alltid interaktioner och rekommendera kompletterande preventivmedel vid rifampicinbehandling.
Tenta-fokus
Kunna koppla hämmare till rätt polymeras: rifampicin → bakteriellt RNA-polymeras (β-subenheten, rpoB), α-amanitin → eukaryot RNA-pol II, aktinomycin D → interkalerar i DNA och blockerar elongering. Kom också ihåg att RNA-polymeras saknar korrekturläsning — därför de höga mutationsfrekvenserna hos RNA-virus.
Kopplingar
- Transkription — processen enzymet utför
- Rifampicin — viktigaste läkemedlet riktat mot bakteriellt RNA-polymeras
- Sigmafaktor — styr promotorigenkänning hos bakterier
- DNA-polymeras — jämförelseenzym med korrekturläsning
- Operon — prokaryot regleringsenhet
- Tuberkulos — rifampicin är hörnsten i behandlingen
- Antigen drift — konsekvens av polymerasets bristande korrekturläsning