Kompaktlexikon der Biologie

RNA-Polymerasen, DNA-abhängige RNA-Polymerasen, eine Gruppe von aus mehreren Untereinheiten bestehenden Enzymen, die bei Prokaryoten und Eukaryoten an der Synthese von Ribonucleinsäuren beteiligt sind (Transkription). Während bei Prokaryoten alle drei Klassen von RNA-Molekülen von derselben RNA-P. synthetisiert werden, existieren drei unterschiedliche RNA-P. für die Transkription eukaryotischer Gene, die für mRNAs, rRNAs und tRNAs codieren. Sie sind in Abhängigkeit ihrer Funktion im Nucleus lokalisiert: Die RNA-P. I befindet sich im Nucleolus und synthetisiert rRNAs, die RNA-P. II und RNA-P. III sind im Nucleoplasma lokalisiert und für die Synthese von mRNAs bzw. tRNAs verantwortlich.

Die enzymatische Aktivität der RNA-P. folgt in ihrem Grundtypus derjenigen von DNA-Polymerasen und umfasst wie die Replikation Phasen der Initiation, Elongation und Termination. Im Gegensatz zu DNA-Polymerasen benötigen RNA-P. keinen Primer als Startpunkt; die Transkription kann somit de novo am Matrizenstrang beginnen ( vgl. Abb. ). Aufgrund der geringen Halbwertzeit ihrer Syntheseprodukte fehlt den RNA-P. die Fähigkeit, Fehler zu beheben (Proofreading). Die Synthese der RNA-Moleküle erfolgt in 5' - 3' - Richtung, wobei RNA-P. den Einbau von Ribonucleotiden (Nucleotide), die zum Matrizenstrang der DNA komplementär sind, unter Bildung von Phosphodiesterbrücken katalysieren. Diese entstehen durch den nucleophilen Angriff der 3' - OH - Gruppe des zuletzt eingebauten Monomers auf den α-Phosphatrest des eintretenden Ribonucleotidphosphats unter Freisetzung von Pyrophosphat. – Neben den DNA-abhängigen RNA-P. existiert mit der Reversen Transkriptase auch eine RNA-abhängige RNA-Polymerase.

RNA-Polymerasen: a Übersicht der durch RNA-Polymerasen katalysierten Transkription. b Einbau eines Ribonucleotids in 5' - 3' - Richtung

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