聚合酶可以依照「DNA、RNA」區分成兩大類
又可按照「真核、原核」區分成兩大類
所以總共分為四象限
| 聚合酶命名 | 原核生物 | 真核生物 |
| RNA | 單一種類 | 羅馬數字 |
| DNA | 羅馬數字 | 希臘字母 |
首先來看 polymerase 是什麼？
polymer 是「聚合物」，就是把很多單體（monomer）聚合起來形成的長鏈分子
polymerase 是「聚合酶」，是催化聚合反應的酶，就是具備組裝功能、生物界的自動組裝機
能把核苷酸nucleotide（ATCG）聚合成雙股DNA 的酵素，稱為DNA polymerase
能把核苷酸nucleotide（AUCG）聚合成單股RNA 的酵素，稱為RNA polymerase
因為原核沒有細胞核，真核才真正有細胞核
原核真核的兩套系統不同，用到的聚合酶也不一樣，這套命名系統看上去有點龐大、混亂
DNA 聚合酶（用途：複製DNA）
原核：羅馬數字
真核：希臘符號
| 生物類型 | 聚合酶名稱 | 主要功能 | 備註 | 來源基因 |
|---|---|---|---|---|
| 原核生物 | DNA Pol I | 移除 RNA primer 填補 DNA 缺口，修補損傷 | 具 5’→3’ 聚合、3’→5’ 校對、5’→3’ 外切酶活性 | polA |
| DNA Pol II | 損傷修復與錯誤修正 | 次要酵素，修復性較強 | polB | |
| DNA Pol III | 延長領先股和延遲股，沿 5′ → 3′ 方向合成新鏈 最主要的DNA複製酵素 | 高速高精準，具校對活性 | dnaE, dnaQ （核心次單元 α、ε） | |
| DNA Pol IV | 損傷容忍DNA合成（translesion synthesis） | 錯誤率高、無校正功能 | dinB | |
| DNA Pol V | 能跨越DNA損傷區域。在SOS 修復反應（SOS response）時，錯誤傾向的DNA合成 | 在DNA損傷時誘導表現，由RecA輔助活化。 | umuC、umuD | |
| 真核生物 | DNA Pol α | 啟動複製，與 primase 協作製造 RNA-DNA primer | 製作引子，作為起始模板 | POLA1 |
| DNA Pol β | 修復酶，在Base Excision Repair（BER） 中修補單鹼基缺損 | DNA修復（非同源末端接合） | POLB | |
| DNA Pol γ | 複製粒線體 DNA（mtDNA） | 位於粒線體（mitochondria） | POLG | |
| DNA Pol δ | 延伸 lagging strand | 具 3’→5’ 校對 | POLD1 | |
| DNA Pol ε | 延伸 leading strand | 主導主鏈複製 | POLE | |
| 其他 DNA Pol （κ、η、ζ 等） | DNA 修復、跨損傷複製 (translesion synthesis) | POLK, POLH, POLI |
RNA 聚合酶（用途：轉錄RNA）
原核：僅此一種，無編號
真核：羅馬數字
| 生物類型 | 聚合酶名稱 | 主要功能 | 備註 | 來源基因 |
|---|---|---|---|---|
| 原核生物 | RNA Pol（單一種） | 轉錄所有 RNA 包含 mRNA、tRNA、rRNA | 一種酶包辦所有轉錄 具多亞基 α₂ββ′σ | rpoA, rpoB, rpoC, rpoZ, rpoD |
| 真核生物 | RNA Pol I | 轉錄 rRNA（18S、28S、5.8S） | 位於核仁 nucleolus | POLR1A, POLR1B |
| RNA Pol II | 轉錄 mRNA、snRNA、miRNA | 基因表現主力 轉錄蛋白質編碼基因 | POLR2A, POLR2B | |
| RNA Pol III | 轉錄 tRNA、5S rRNA、小型 RNA | 位於核質(nucleoplasm)中，負責小 RNA | POLR3A, POLR3B | |
| RNA Pol IV | 植物特有，產生siRNA（小干擾RNA） | 僅見於植物，用於RNA沉默路徑 | NRPD1, NRPD2 | |
| RNA Pol V | 植物特有，協助RNA導引的DNA甲基化 | 與Pol IV共同調控表觀遺傳沉默 | NRPE1, NRPD2 |
真核生物通常要比原核生物複雜得多
原核是轉錄轉譯在同一個地方同時進行（自行煮火鍋，全部丟下去煮就好）
真核則是在不同地點不同時間進行（高級餐廳分成內場廚師與外場人員）
加上考慮到要進出細胞核核孔（進出門禁系統要刷卡），所以真核的工具箱裡面有更多種聚合酶
而DNA（雙股）複製過程也比轉錄RNA（單股）更為複雜，
因為DNA是遺傳物質，為了避免突變、力求高精準率
所以分工上更細更專業，DNA的工具種類也較多
⇒ 聚合酶數量：原核 < 真核 ；RNA < DNA
DNA、RNA的複製機制與原理，最早都是先在大腸桿菌（E. coli，原核細菌）中發現
後來發現，娃 原核的 DNA Pol 不只一種，所以用羅馬數字（I~V）命名加以區隔
那 原核的 RNA Pol 怎沒用數字系統？
因為只有「僅此一種」不須用數字區分呢！
到了更複雜的真核生物，真核 RNA Pol 開始分工、需要編號
所以羅馬數字就留給 真核的 RNA Pol 使用
最複雜的 真核的 DNA Pol 左看看右看看
好啊，數字系統都被用走了，真核 RNA Pol 跟 原核 DNA Pol 都跟我搶編號
但我的複雜在你之上！所以改採希臘字母
⇒ 命名系統：無編號（單一種） < 羅馬數字（2~5種）< 希臘字母（10種以上）
| 聚合酶分類 | 原核 (Prokaryote) | 真核 (Eukaryote) | 命名規則 |
|---|---|---|---|
| RNA polymerase | 1 種 (全功能) | I, II, III … (功能分工，I = rRNA, II = mRNA, III = tRNA/5S rRNA) | 原核：無編號 真核：羅馬數字 |
| DNA polymerase | I, II, III … (Pol I = 修復，Pol III = 主要複製) | α, δ, ε, γ, β… (依功能分工) | 原核：羅馬數字 真核：希臘字母 |
生活化比喻：
DNA polymerase 命名：像早期發現三種「螺絲起子」，就隨便叫「一號、二號、三號」，後來更多真核型號出現（十幾種），只好改用「A款、B款、C款」去標。
RNA polymerase 命名：在細菌工廠只有一台「印表機」負責印全部文件（rRNA、mRNA、tRNA）；但真核公司比較複雜，有三台專門印不同部門文件，才叫「印表機 I、II、III」
老師上課常講：「RNA Pol II、DNA Pol I、DNA Pol III」這三個都具有複製模板、延長合成的功能，但不要看到直接拿來湊麻將「胡了」
因為一套是真核的、一套是細菌的
最經典也最容易考的是這三個
個人小抱怨
「Pol I II III」數字命名系統，為何要用羅馬數字… 超難辨認的
怎不用「Pol 1 2 3」哪！
「Pol II」跟「Pol ll（小寫L）」很像，而且筆記寫得靠近一點就眼花了「PolII」
（考慮私底下改用小寫字母「Pol ii」）
好在目前種類只有「I ~ V」數字小，
否則遇到更大數字「IX、XIV」還要想一下這是多少，一定更生氣
對凝血因子我就是在說你
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