Razlika med ligazo DNA in polimerazo DNA

Ključna razlika - DNA ligaza vs DNA polimeraza
 

DNK ligaza in DNK polimeraza sta pomembna encima, ki sodelujeta pri podvajanju DNK in mehanizmih popravljanja DNK v organizmih. DNA ligaza je odgovorna za spajanje fragmentov DNK s kataliziranjem tvorbe fosfodiesterskih vezi med nukleotidi. DNA polimeraza je odgovorna za sintezo DNK iz njenih gradnikov (nukleotidov) z uporabo šablonske DNK. To je ključna razlika med ligazo DNA in polimerazo DNA.

VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je ligaza DNA
3. Kaj je DNA polimeraza
4. Primerjava ob strani - DNA ligaza proti DNA polimerazi
5. Povzetek

Kaj je ligaza DNA?

DNA ligaza je encim, ki katalizira tvorbo fosfodiesterske vezi med 3 '- OH in 5'-PO₄ skupine nukleotidov in olajša spajanje fragmentov DNK. Znan je tudi kot molekularni šiv. Ta zmožnost omogoča zapolnitev vrzeli ali zank DNK in spajanje Okazakijevih fragmentov, nastalih med podvajanjem DNK. DNA ligaze so zelo koristne v tehnologiji rekombinantne DNA za proizvodnjo molekul rekombinantne DNA. DNA ligaza se pridruži DNK, ki nas zanima, z vektorsko DNK. Zato je pomemben encim za organizme.

Encim ligaza DNA je odvisen od kofaktorja in Mg2⁺ ioni za njegovo delovanje. Obstajata dva kofaktorja, ki pomagata v ligazah DNK. NAD⁺ deluje kot kofaktor bakterijskih ligaz DNA, medtem ko ATP pogosto deluje kot kofaktorski virus in evkariontske ligaze DNA. Delovanje evkariontske DNA ligaze se zaključi s tremi glavnimi koraki.

Korak 01. DNA ligaza napada molekulo ATP in sprosti pirofosfat (dve fosfatni skupini) in AMP ter tvori ligaza-adenilatni vmesni spoj tako, da se kovalentno veže na nastali AMP.

Korak 02: Vmesni encim AMP prenaša AMP v 5 'fosfat nika in tvori DNK-adenilat (5'-fosfatni kisik verige DNK napada fosfor ligaze-adenilatnega vmesnika).

3. korak: DNA ligaza katalizira napad 3'-OH vzdevka na DNA-adenilat, da se pridruži polinukleotidom in sprosti AMP.

DNK ligaze so običajno izolirane iz T4 bakteriofaga in se široko uporabljajo v rekombinantni tehnologiji DNK.

Slika 01: DNA ligaza v popravilu niksov

Kaj je DNA polimeraza?

DNA polimeraza je vseprisotni encim, ki je prisoten v vseh organizmih, ki sodelujejo pri sintezi DNK in razmnoževanju genoma. S pomočjo DNK polimeraze genske informacije prehajajo od staršev do potomcev. Katalizira sintezo novih komplementarnih DNK za obstoječo DNK. DNA polimeraza dodaja nukleotide (gradnike nukleinskih kislin) v 3 'OH skupino primarnega zaporedja in nadaljuje tvorbo niti v 5' smeri. Večina DNK polimeraz ima 5 'do 3' polimerazo in 3 'do 5' eksonukleazno aktivnost za lektoriranje.

Prokariontske DNA polimeraze so opisane v petih glavnih skupinah. Evkarioti vsebujejo vsaj 16 različnih DNK polimeraz. Vse te polimeraze DNA so razvrščene v sedem družin, in sicer A, B, C, D, X, Y in RT (Reverse transcriptase).

Slika 02: Replikacija DNA, ki jo poganja DNK polimeraza

Kakšna je razlika med DNA ligazo in DNA polimerazo?

DNA ligaza vs DNA polimeraza
DNA ligaza je encim, ki katalizira nastanek fosfodiesterskih vezi med nukleotidi in poveže fragmente DNK skupaj.	DNA polimeraza je encim, ki katalizira sintezo DNK z uporabo nukleotidov.
Vloga v podvajanju DNK
DNA ligaza je dodaten encim pri razmnoževanju DNK, ki se pridruži Okazaki fragmentom.	DNK polimeraza je glavni encim pri podvajanju DNK.
Zahteve
Odvisno je od Mg2+ ioni in ATP / NAD+ kofaktorji	Odvisno je od predloge, nukleotidov, prajmerjev in Mg2+.
Funkcije
DNA ligaza je pomembna za rekombinacijo DNK, popravljanje DNK in podvajanje DNK.	DNK polimeraza je pomembna za podvajanje DNK, popravljanje DNK in tehnologijo rekombinacije DNK.

Povzetek - DNA ligaza vs DNA polimeraza

DNA ligaza je pomemben encim, ki je potreben za združevanje fragmentov DNK s pomočjo fosfodiesterskih vezi. DNK polimeraza je glavni encim, pomemben za sintezo novih DNK. Ključna razlika med ligazo DNA in polimerazo DNK je njihova funkcija. Vendar sta oba encima ključna za popravljanje DNK, podvajanje DNK in rekombinantno tehnologijo DNK.

Referenca:
Rossi, R., A. Montecucco, G. Ciarrocchi in G. Biamonti. "Funkcionalna karakterizacija T4 ligaze DNA: nov vpogled v mehanizem delovanja." Raziskave nukleinskih kislin. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. junij 1997. Splet. 11. marec 2017
Martin, Ina V. in Stuart A. MacNeill. "ATP-odvisne ligaze DNA." Biologija gena. BioMed Central, 2002. Splet. 11. marec 2017
Garcia-Diaz, Miguel in Katarzyna Bebenek. "Več funkcij DNA polimeraz." Kritični pregledi v rastlinskih znanostih. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, marec 2007. Splet. 11. marec 2017

Vljudnost slik:
1. "Ligase nick repair mecanism" avtor Jrmcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia
2. "Phage T7 replikacijski stroji" avtor Danykl - Lastno delo (CC BY-SA 4.0) prek Commons Wikimedia