Razlika med polimerazo DNA 1 2 in 3

Ključna razlika - DNK polimeraza 1 proti 2 proti 3
 

DNA polimeraza je posebna skupina encimov, ki sodelujejo pri podvajanju DNK živih organizmov. Zaradi prisotnosti tega encima se genetska informacija prenaša z ene generacije na drugo. Obstajajo različne oblike encima DNK polimeraze, ki jih najdemo v evkariotih in prokariotih. DNK polimerazo 1, 2 in 3 najdemo samo v prokariotskih organizmih in igrajo različne vloge pri podvajanju DNK. Ključna razlika med DNK polimerazo 1 2 in 3 se v glavnem opira na primarno funkcijo vsakega encima. DNK polimeraza 3 je glavni encim, ki katalizira sintezo DNK, medtem ko DNK polimeraza 1 in 2 sodelujeta pri popravljanju in lektoriranju DNK.

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

Kaj je DNA polimeraza?

Podvajanje DNK je nujno za prenos genetskih informacij od staršev do potomcev. To omogoča poseben encim, imenovan DNK polimeraza. DNA polimerazo lahko definiramo kot vseprisotni encim, ki katalizira sintezo DNK, ki dopolnjuje obstoječo DNK v živih celicah. Prvič je bil odkrit v E coli Arthur Kornberg leta 1955. Razmnoževanje in vzdrževanje DNA v glavnem urejajo DNK polimeraze v celici. Odkritje DNK polimeraz je pomagalo mnogim tehnikam molekularne biologije. Enzim je potreben za sintezo novih verig DNK, podobnih prvotnim DNK organizmov iz nukleotidov med številnimi molekularno-biološkimi tehnikami, vključno s PCR, kloniranjem genov, sekvenciranjem genov, diagnozo bolezni, gensko terapijo, analizo polimorfizma itd..

DNK polimeraze obstajajo v več oblikah, ki se razlikujejo glede na obliko in velikost. Spadajo v več družin: A, B, C, D, X, Y in RT. Prokariontske DNK polimeraze so razvrščene v pet različnih kategorij, in sicer DNK polimeraza 1, DNK polimeraza 2, DNK polimeraza 3, DNK polimeraza 4 in DNK polimeraza 5. Evkariontski organizmi imajo približno petnajst različnih DNK polimeraz, in sicer polimerazo β, λ, σ, μ, α , δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ in ν.

Slika 01: DNA polimeraza

Ko sintetiziramo novo DNK s polimerazo DNA, se začne s 3 'konca in sintezo usmeri proti 5' koncu tako, da hkrati dodaja nukleotide, ki dopolnjujejo šablonsko DNK. DNK polimeraza potrebuje predhodno obstoječo 3 'OH skupino, da sproži sintezo verige in jo olajša majhen fragment DNA ali RNA, imenovan primer. DNK polimeraza bere predlogo DNK in se premakne s 3 'konca na 5' konec, tako da ustvari nov 5'-3 'pramen DNK.

Kaj je DNA polimeraza 1?

DNA polimeraza 1 (Pol 1) je encim, ki ga najdemo v prokariotih, ki pomagajo pri razmnoževanju bakterijske DNK. To je prva vrsta DNK polimeraze, ki jo je odkril Arthur Kornberg leta 1956. Ta encim je prisoten v vseh prokariotskih organizmih. Pol 1 kodira gen polA in je sestavljen iz 928 aminokislin. Ima 5 'do 3' eksonukleazno delovanje; zato je priljubljen kot encim, ki popravlja DNK, in ne kot encim za razmnoževanje DNK. Prav tako ima možnost kataliziranja več polimerizacij pred sproščanjem šablonske DNK in povezovanjem fragmentov Okazakija z napolnjevanjem nove DNK in odstranjevanjem praštevil RNA.

Pol 1 izoliran iz E Coli je bila široko uporabljena v molekularnih aplikacijah. Ko pa smo odkrili polimerazo Taq, je nadomestila E Coli Pol 1 v tehnologiji PCR. Taq polimeraza je vrsta termostabilne DNA polimeraze, ki pripada Pol 1.

Slika 02: DNA polimeraza 1

Kaj je DNK polimeraza 2?

DNA polimeraza 2 (Pol 2) je prokariotski encim, ki katalizira podvajanje DNK. Spada v družino polimeraze B in jo kodira gen polB. Prvič so ga odkrili pri E Coli Thomas Kornberg leta 1970. Pol 2 je kroglasti protein, sestavljen iz 783 aminokislin. Ima tako 3 'do 5' eksonukleazno aktivnost kot 5 'do 3' polimerazno aktivnost. V interakciji z encimi DNA polimeraza 3 ohranja ohranitev zvestobe in procesnosti podvajanja DNK. Pol 2 ima tudi sposobnost lektoriranja novo sintetizirane DNK.

Slika 03: DNA polimeraza 2

Kaj je DNA polimeraza 3?

DNA polimeraza 3 (Pol 3) je glavni encim, ki katalizira podvajanje DNK v prokariotih. Spada v družinsko polimerazo C in jo kodira gen polC. Odkril ga je Thomas Kornberg leta 1970. Pol 3 je sestavni del replikacijske vilice in lahko na novo polimerizirajoč DNK doda 1000 nukleotidov na sekundo.

Pol 3 je holoencim, sestavljen iz desetih različnih proteinov in ima tri funkcionalne molekule, in sicer α, ε in θ. Za tri dejanja encima so ločeno odgovorne tri funkcionalne molekule Pol 3. Podenota α upravlja polimerizacijo DNK, medtem ko ε upravlja aktivnost lektoriranja z eksonukleazo encima pol 3. Podenota θ pomaga ε podenoto za lektoriranje.

Slika 04: Podenote DNA polimeraze 3

Kakšna je razlika med DNK polimerazo 1 in 2 in 3?

DNA polimeraza 1 proti 2 proti 3
Polimeraza 1	Polimeraza 1 je sestavljena iz 928 aminokislin.
Polimeraza 2	Polimeraza 2 je sestavljena iz 783 aminokislin.
Polimeraza 3	Polimeraza 3 je holoencim, sestavljen iz desetih beljakovin, razporejenih v tri funkcionalne podenote.
Družina
Polimeraza 1	Polimeraza 1 pripada družini A polimeraze.
Polimeraza 2	Polimeraza 2 spada v družino B polimeraze B.
Polimeraza 3	Polimeraza 3 spada v družino polimeraz C.
Glavna funkcija
Polimeraza 1	Ta je odgovoren za popravilo DNK in odstranjevanje prašin RNA.
Polimeraza 2	Ta je odgovoren za lektoriranje, zvestobo in procesnost novo nastale DNK
Polimeraza 3	Ta je odgovoren za polimerizacijo DNK

Povzetek - DNA polimeraza 1 proti 2 proti 3

DNK polimeraza je pomemben encimski razred, ki ga najdemo v vseh živih organizmih. Glavna funkcija DNK polimeraze je podvajanje DNK. Sposoben je sestaviti nukleotide in sintetizirati novo komplementarno DNK za obstoječo DNK. Ta encim obstaja v različnih oblikah, ki se razlikujejo glede na obliko in velikost. DNA polimeraza 1, 2 in 3 so prokariotske DNK polimeraze, ki sodelujejo pri podvajanju DNK. Pol 1 katalizira popravljanje poškodb DNK. Pol 2 katalizira zvestobo in procesnost podvajanja DNK. Pol 3 katalizira 5 'do 3' polimerizacijo DNA.

Referenca:
1. Lehman, I. R. "Odkritje DNK polimeraze." Časopis za biološko kemijo. N.p., 12. septembra 2003. Splet. 06. mar 2017
2.Gardner, Andrew F. in Zvi Kelman. "DNK polimeraze v biotehnologiji." Meje. Meje, 13. november 2014. Splet. 06. mar 2017
3. Garcia-Diaz, Miguel in Katarzyna Bebenek. "Več funkcij DNA polimeraz." Kritični pregledi v rastlinskih znanostih. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, marec 2007. Splet. 06. mar 2017

Vljudnost slik:
1. "DNA polimeraza" Di Yikrazuul - Opera propria (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia
2. "Polimerazne domene" Avtor (molekul meseca), marec 2000 - Protein Data Bank (Public Domain) prek Commons Wikimedia
3. „Pol2 struktura (temelji na 35 KM)“ Sbandeka - Lastno delo (CC BY-SA 4.0) prek Commons Wikimedia
4. "DNK polimeraza III (s podenotami") Alepopoli - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia