Razlika med Taq polimerazo in DNK polimerazo

Ključna razlika - polimeraza Taq vs polimeraza DNA
 

DNK polimeraza je encim, ki iz svojih gradnikov (nukleotidov) ustvari novo DNK. V prokariotih in evkariotih najdemo različne vrste DNK polimeraz. Podvajanje DNK je izvedljivo zaradi prisotnosti teh posebnih encimov, genetske informacije pa se prenašajo na potomce z delovanjem DNK polimeraz. Taq polimeraza je posebna vrsta polimeraze DNA, ki je termostabilna in se široko uporablja v PCR. Taq polimeraza najdemo v termofilnih bakterijah in jo prečistimo v in vitro Podvajanje DNK. The ključna razlika med Taq polimerazo in DNA polimerazo je to Taq polimeraza lahko prenese visoke temperature brez denaturiranja, medtem ko drugi DNK polimeraze denaturirajo pri visokih temperaturah (pri degradaciji beljakovin).

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

Kaj je polimeraza Taq?

Taq polimeraza (Taq DNA polimeraza) je encim, ki se uporablja za sintezo DNK in vitro s tehniko PCR. Proizvaja ga termofilna bakterija, imenovana Thermus aquaticus ki živi v vročih vrelcih in termalnih zračnikih. Taq polimeraza je termostabilni encim, ki se pri visokih temperaturah ne razgradi. Taq polimeraza je bila prvič očiščena in objavljena v Chienu et al. leta 1976. Tehnika PCR se izvaja s pomočjo polimeraze Taq zaradi njene sposobnosti prenašanja visokih temperaturnih in temperaturnih nihanj med PCR. Taq polimeraza katalizira sintezo DNK, kadar obstajajo primeri, nukleotidi in enojna veriga DNA. Encim je sestavljen iz enega samega polipeptida z molekulsko maso približno 94 kDa. Taq polimeraza pokaže svojo optimalno aktivnost pri 80 ° C in 7 - 8 pH območju ob prisotnosti magnezijevih ionov. Ima tako polimerazo kot eksonukleazno delovanje. Encim je sestavljen iz ene polipeptidne verige in gen za Taq polimerazo vsebuje visoko vsebnost G in C (67,9%).

Termostabilna Taq polimeraza omogoča izvajanje PCR pri visokih temperaturah, ki povečajo specifičnost temeljnih premazov in zmanjšajo nastanek neželenih PCR izdelkov (zatemnilniki za temeljne premaze). Taq polimeraza prav tako odpravlja potrebo po dodajanju novih encimov v reakcijo PCR po vsakem reakcijskem ciklu PCR zaradi svoje sposobnosti, da prenese visoke temperature. Odkritje polimeraze Taq je omogočilo PCR, da deluje v eni zaprti epruveti v relativno enostavnem stroju. Zaradi teh lastnosti polimeraze Taq postane PCR priljubljena laboratorijska tehnika v številnih analizah molekularne biologije v zvezi z analizo DNK.

Taq polimeraza se široko uporablja v molekularno-bioloških tehnikah in obstaja potreba po obsežni proizvodnji polimeraze Taq. Zato smo s pomočjo tehnologije rekombinantne DNA in kloniranja genov klonirali in eksprimirali v DNK polimerazi Taq. Escherichia coli. To je močno olajšalo proizvodnjo rekombinantne Taq polimeraze in znižalo ceno tega encima za ustrezno uporabo.

Slika 1: Taq polimeraza

Kaj je DNA polimeraza?

DNA polimeraza je encim, ki katalizira sintezo DNK iz nukleotidov. Je najbolj natančen encim, odgovoren za podvajanje genomov in prenašanje genetskih informacij na potomce. Med delitvijo celic DNK polimeraza podvaja vse svoje DNK in pošlje en izvod v vsako hčerinsko celico. Leta 1955 so v Arthurju Kornbergu odkrili DNK polimerazo E Coli. Funkcija DNA polimeraze je odvisna od več zahtev; predloga DNA, Mg⁺² ioni, vse štiri vrste deoksinukleotidov (dATP, dTTP, dCTP in d GTP) in kratko zaporedje RNA (temeljni premaz). Sinteza DNK poteka v smeri 5 'do 3' z DNK polimerazo.

DNA polimeraze lahko razvrstimo v sedem različnih družin: A, B, C, D, X, Y in RT (Reverse transcriptase). Retrovirusi kodirajo RT; nenavadna DNK polimeraza, ki potrebuje RNA predlogo za sintezo DNK. Obstaja pet različnih vrst DNK polimeraz, ki jih najdemo v prokariotih za različne vloge v podvajanju DNK. DNA polimeraza 3 je odgovorna za polimerizacijo novega sklopa DNK. DNK polimeraza 1 je odgovorna za popravljanje in krpanje DNK. DNK polimeraze 2, 4 in 5 so odgovorne za popravljanje in lektoriranje DNK. V evkariotih je 15 različnih vrst DNK polimeraz. Vključuje pet večjih družin.

Slika 2: DNA polimeraza

DNA polimeraze se uporabljajo pri kloniranju genov, PCR, sekvenciranju DNK, odkrivanju SNP, molekularni diagnostiki itd. Taq polimeraza je ena vrsta DNK polimeraze, ki lahko prenaša visoke temperature in je na voljo za sintezo DNK brez razgradnje.

Kakšna je razlika med Taq polimerazo in DNK polimerazo?

Taq polimeraza vs polimeraza DNA
Taq DNA polimeraza je encim, ki ustvarja DNK. Je termostabilni encim, ki ga najdemo v termofilih	DNA polimeraza je encim, ki olajša podvajanje DNK in ga najdemo tako v prokariotskih kot v evkariontskih organizmih.
Degradacija pri visokih temperaturah
Taq polimeraza je aktivna pri visokih temperaturah.	DNA polimeraze se razgradijo pri denaturaciji proteinov pri visokih temperaturah.
Uporaba
To se pogosto uporablja v PCR	Taq polimeraza je nadomestila DNA polimerazo iz coli prvotno uporabljen v PCR.

Povzetek - Taq polimeraza proti DNA polimeraza

DNK polimeraze so encimi, ki sintetizirajo DNK iz deoksinukleotidov (gradnikov DNK), ko so na voljo šablona in temeljni premazi. DNK polimeraze so potrebne za podvajanje DNK celic in prehajanje v identične hčerinske celice med celično delitvijo. DNA polimeraze dodajo nove nukleotide na 3 'koncu temeljnega premaza in podaljšajo sintezo novih verig DNA v 5' do 3 'smeri. Taq DNA polimeraza je en od encimov DNA polimeraze, ki je zelo koristen pri metodi verižne reakcije s polimerazo (PCR). E. coli DNK polimerazo 1 smo že prej uporabljali za PCR, vendar jo je komercialna Taq polimeraza nadomestila zaradi visoke specifičnosti vezave prajmov pri povišanih temperaturah in proizvodnje večjega izkoristka želenega izdelka z manj nespecifičnim amplifikacijskim produktom. To je razlika med Taq polimerazo in DNK polimerazo.

Referenca:
1.Ishino, Sonoko in Yoshizumi Ishino. "DNK polimeraze kot uporabni reagenti za biotehnologijo - zgodovina razvojnih raziskav na tem področju." Meje v mikrobiologiji. Frontiers Media S.A., 2014. Splet. 28. februar 2017
2 "Taq in druge termostabilne DNA polimeraze." Springer, Springer Nizozemska, 1. januarja 1970. Splet, 28. februarja 2017
3.Stillman, Bruce. "DNK polimeraze na replikacijski vilici v evkariotih." Molekularna celica. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 9. maj 2008. Splet. 28. februar 2017
4.EvkariontskeDNAPolimerize - Univerza v Oxfordu. " N.p., n.d. Splet. 28. februar 2017

Vljudnost slik:
1. "Taq" Adenosine - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Wikimedije Commons
2. "DNK polimeraza" Yikrazuul - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia