Ero DNA-ligaasin ja DNA-polymeraasin välillä

Avainero - DNA-ligaasi vs. DNA-polymeraasi
 

DNA-ligaasi ja DNA-polymeraasi ovat tärkeitä entsyymejä, jotka osallistuvat organismien DNA-replikaatioon ja DNA: n korjausmekanismeihin. DNA-ligaasi vastaa DNA-fragmenttien yhdistämisestä katalysoimalla fosfodiesterisidosten muodostumista nukleotidien välille. DNA-polymeraasi vastaa DNA: n synteesistä sen rakennuspalikoista (nukleotideista) templaatti-DNA: ta käyttämällä. Tämä on avainero DNA-ligaasin ja DNA-polymeraasin välillä.

SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on DNA-ligaasi
3. Mikä on DNA-polymeraasi
4. Vertailu rinnakkain - DNA-ligaasi vs. DNA-polymeraasi
5. Yhteenveto

Mikä on DNA-ligaasi?

DNA-ligaasi on entsyymi, joka katalysoi fosfodiesterisidoksen muodostumista 3 '- OH: n ja 5'-PO: n välille₄ nukleotidiryhmiä ja helpottaa DNA-fragmenttien liittymistä toisiinsa. Sitä kutsutaan myös molekyylipistoksi. Tämä kyky mahdollistaa DNA: n aukkojen tai nickien täyttämisen ja DNA-replikaation aikana muodostuneiden Okazaki-fragmenttien liittymisen toisiinsa. DNA-ligaasit ovat erittäin käyttökelpoisia yhdistelmä-DNA-tekniikassa rekombinantti-DNA-molekyylien tuottamiseksi. DNA-ligaasi yhdistää mielenkiinnon kohteena olevan DNA: n vektori-DNA: n kanssa. Siksi se on tärkeä entsyymi organismeille.

DNA-ligaasientsyymi riippuu kofaktorista ja Mg2: sta⁺ ionit sen toiminnalle. On olemassa kaksi kofaktoria, jotka auttavat DNA-ligaasissa. NAD⁺ toimii kofaktorina bakteeri-DNA-ligansseille, kun taas ATP toimii usein kofaktoriviruksen ja eukaryoottisten DNA-ligansseina. Eukaryoottinen DNA-ligaasivaikutus päättyy kolmella päävaiheella.

Vaihe 01. DNA-ligaasi hyökkää ATP-molekyyliin ja vapauttaa pyrofosfaatin (kaksi fosfaattiryhmää) ja AMP: n, ja muodostaa ligaasi-adenylaatin välituotteen sitoutumalla kovalenttisesti tuloksena olevan AMP: n kanssa.

Vaihe 02: Muodostunut entsyymi-AMP-välituote siirtää AMP: n lekin 5'-fosfaattiin ja muodostaa DNA: n - adenylaatin (DNA-juosteen 5'-fosfaattihappi hyökkää ligaasi-adenylaattivälituotteen fosforiin).

Vaihe 03: DNA-ligaasi katalysoi lempin 3'-OH: n hyökkäystä DNA-adenylaattiin liittymään polynukleotideihin ja vapauttaa AMP: tä.

DNA-ligaasit eristetään yleensä T4-bakteriofaagista ja niitä käytetään laajasti yhdistelmä-DNA-tekniikassa.

Kuvio 01: DNA-ligaasi nick-korjauksessa

Mikä on DNA-polymeraasi?

DNA-polymeraasi on kaikkialla läsnä oleva entsyymi, jota esiintyy kaikissa organismeissa, jotka osallistuvat DNA-synteesiin ja genomin replikaatioon. Geneettinen tieto siirtyy vanhemmilta jälkeläisille DNA-polymeraasien avulla. Se katalysoi olemassa olevan DNA: n uuden komplementaarisen DNA: n synteesiä. DNA-polymeraasi lisää nukleotidejä (nukleiinihappojen rakennuspalikoita) alukesekvenssin 3'OH-ryhmään ja jatkaa juosteen muodostumista 5'-suuntaan. Suurimmalla osalla DNA-polymeraaseista on 5 '- 3' polymeraasiaktiivisuus ja 3 '- 5' eksonukleaasiaktiivisuus oikoluvun lukemiseksi.

Prokaryoottiset DNA-polymeraasit kuvataan viidessä pääryhmässä. Eukaryootit sisältävät ainakin 16 erilaista DNA-polymeraasia. Kaikki nämä DNA-polymeraasit on ryhmitelty seitsemään perheeseen, nimittäin A, B, C, D, X, Y ja RT (käänteinen transkriptaasi).

Kuvio 02: DNA-polymeraasiohjattu DNA-replikaatio

Mikä on ero DNA-ligaasin ja DNA-polymeraasin välillä?

DNA-ligaasi vs. DNA-polymeraasi
DNA-ligaasi on entsyymi, joka katalysoi fosfodiesterisidosten muodostumista nukleotidien välille ja yhdistää DNA-fragmentit toisiinsa.	DNA-polymeraasi on entsyymi, joka katalysoi DNA: n synteesiä nukleotidejä käyttämällä.
Rooli DNA-replikaatiossa
DNA-ligaasi on ylimääräinen entsyymi DNA-replikaatiossa, joka liittyy Okazaki-fragmentteihin.	DNA-polymeraasi on pääentsyymi DNA-replikaatiossa.
vaatimukset
Se riippuu Mg: stä2+ ionit ja ATP / NAD+ kofaktoreita	Se riippuu templaatista, nukleotideista, alukkeista ja Mg: stä2+.
tehtävät
DNA-ligaasi on tärkeä DNA: n rekombinaatiossa, DNA: n korjaamisessa ja DNA: n replikaatiossa.	DNA-polymeraasi on tärkeä DNA-replikaation, DNA: n korjaus- ja DNA-rekombinaatioteknologian kannalta.

Yhteenveto - DNA-ligaasi vs. DNA-polymeraasi

DNA-ligaasi on tärkeä entsyymi, jota tarvitaan DNA-fragmenttien liittämiseen fosfodiesterisidoksilla. DNA-polymeraasi on tärkein entsyymi, joka on tärkeä uuden DNA-synteesin kannalta. Avainero DNA-ligaasin ja DNA-polymeraasin välillä on niiden toiminta. Molemmat entsyymit ovat kuitenkin välttämättömiä DNA: n korjaamisessa, DNA: n replikaatiossa ja yhdistelmä-DNA-tekniikassa.

Viite:
Rossi, R., A. Montecucco, G. Ciarrocchi ja G. Biamonti. "T4-DNA-ligaasin funktionaalinen karakterisointi: uusi käsitys toimintamekanismista." Nukleiinihappojen tutkimus. Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, 1. kesäkuuta 1997. Web. 11. maaliskuuta 2017
Martin, Ina V. ja Stuart A. MacNeill. "ATP-riippuvainen DNA liganee." Genomibiologia. BioMed Central, 2002. Verkko. 11. maaliskuuta 2017
Garcia-Diaz, Miguel ja Katarzyna Bebenek. "DNA-polymeraasien useita toimintoja." Kriittiset arvostelut kasvitieteissä. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto, maaliskuu 2007. Web. 11. maaliskuuta 2017

Kuvan kohteliaisuus:
1. ”Ligase-nick repair mecanism” - kirjoittanut Jrmcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. ”Phage T7 replikaatiokoneet” - kirjoittanut Danykl - Oma työ (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta