Διαφορά μεταξύ DNA πολυμεράσης 1 και 3

Κύρια διαφορά – DNA Πολυμεράση 1 έναντι 3

Η πολυμεράση DNA 1 και 3 είναι δύο τύποι πολυμερασών DNA που εμπλέκονται στην αντιγραφή του προκαρυωτικού DNA. Οι πολυμεράσες DNA βοηθούν τη σύνθεση ενός νέου κλώνου DNA συναρμολογώντας τα νουκλεοτίδια στον μητρικό κλώνο. Τόσο η DNA πολυμεράση 1 όσο και η 3 έχουν αντιγραφική δραστηριότητα στην κατεύθυνση 5' προς 3'. Η DNA πολυμεράση 1 έχει δραστικότητα εξωνουκλεάσης 5' έως 3' και 3' έως 5'. Ωστόσο, η DNA πολυμεράση 3 έχει μόνο δράση εξωνουκλεάσης 3' έως 5'. Η κύρια διαφορά μεταξύ της DNA πολυμεράσης 1 και 3 είναι ότι Η πολυμεράση DNA 1 εμπλέκεται στην απομάκρυνση των εκκινητών από τα θραύσματα και στην αντικατάσταση του κενού από σχετικά νουκλεοτίδια, ενώ η DNA πολυμεράση 3 εμπλέκεται κυρίως στη σύνθεση των προπορευόμενων και καθυστερημένων κλώνων .

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η πολυμεράση DNA 1
      – Ορισμός, Δομή, Συνάρτηση
2. Τι είναι η πολυμεράση DNA 3
      – Ορισμός, Δομή, Συνάρτηση
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της πολυμεράσης DNA 1 και της 3
      – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της πολυμεράσης DNA 1 και 3
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:DNA Πολυμεράση 1, DNA Πολυμεράση 3, Δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 3' έως 5', Δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 5' έως 3', Γέμισμα κενού, Θραύσμα Klenow, Πολυμερισμός, Διόρθωση, Αντιγραφή προκαρυωτικού DNA

Τι είναι η πολυμεράση DNA 1

Η πολυμεράση DNA 1 είναι ένας τύπος πολυμερασών DNA που έχει δραστηριότητα πολυμερισμού, δραστηριότητα διόρθωσης και δραστηριότητα αφαίρεσης εκκινητών. Η DNA πολυμεράση 1 ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Arthur Kornberg το 1956. Του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ για αυτήν την ανακάλυψη το 1959. Η DNA πολυμεράση 1 κωδικοποιείται από το polA γονίδιο. Το μέγεθος του polA γονίδιο είναι 3000 bp. Η DNA πολυμεράση 1 εμπλέκεται στην αντιγραφή του προκαρυωτικού DNA αφού βοηθά στη σύνθεση ενός νέου κλώνου DNA στην κατεύθυνση 5' προς 3'. Επιπλέον, η DNA πολυμεράση 1 εμπλέκεται στην πλήρωση κενών, την επιδιόρθωση και τον ανασυνδυασμό. Το ένζυμο, DNA πολυμεράση 1 γεμίζει τα κενά στο δίκλωνο DNA, το οποίο είναι σημαντικό για την επιδιόρθωση του DNA. Η DNA πολυμεράση 1 έχει δραστικότητα εξωνουκλεάσης 3' έως 5' και δραστικότητα εξωνουκλεάσης 5' έως 3'. Η δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 5' έως 3' αποικοδομεί τόσο το μονόκλωνο όσο και το δίκλωνο DNA προς την κατεύθυνση 5' προς 3'. Μόλις η δραστηριότητα 5' έως 3' εξωνουκλεάσης αφαιρεθεί από το ολοένζυμο DNA πολυμεράσης 1, το υπόλοιπο μόριο ονομάζεται τεμάχιο Klenow .

Εικόνα 1:Λειτουργικές περιοχές της DNA πολυμεράσης 1

Το θραύσμα Klenow είναι ένα χρήσιμο μόριο στις αντιδράσεις ενίσχυσης DNA. Αυτό είναι σημαντικό στην επιδιόρθωση ασυμφωνίας . Οι τρεις λειτουργικοί τομείς της DNA πολυμεράσης 1 φαίνονται στο σχήμα 1.

Τι είναι η πολυμεράση DNA 3

Η πολυμεράση DNA 3 είναι το κύριο ένζυμο που εμπλέκεται στην αντιγραφή του προκαρυωτικού DNA. Η DNA πολυμεράση 3 έχει δραστηριότητα πολυμερισμού 5' έως 3' όπου νέα νουκλεοτίδια προστίθενται στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα στο 3' άκρο της. Το ένζυμο βοηθά το ζεύγος βάσεων των εισερχόμενων νουκλεοτιδίων με τον κλώνο του εκμαγείου. Η άλλη λειτουργία της DNA πολυμεράσης 3 είναι η διόρθωση του αντιγραφόμενου DNA. Η DNA πολυμεράση 3 έχει δραστικότητα εξωνουκλεάσης 3' έως 5'. Ως εκ τούτου, αυτό το ένζυμο διαβάζει τα νουκλεοτίδια που μόλις προστέθηκαν και εάν υπάρχει οποιαδήποτε αναντιστοιχία με τον κλώνο του εκμαγείου, θα αφαιρεθεί και θα συντεθεί εκ νέου. Επομένως, η DNA πολυμεράση 3 είναι σημαντική για τη διατήρηση της σταθερότητας του γονιδιώματος.

Εικόνα 2:DNA πολυμεράση 3

Τα ολοένζυμα DNA πολυμεράσης 3 αποτελούνται από δέκα υπομονάδες, οι οποίες είναι διατεταγμένες σε δύο πολυμεράσες DNA. Η υπομονάδα α είναι η καταλυτική υπομονάδα. Η υπομονάδα ε έχει δραστηριότητα διόρθωσης 3' έως 5'. Η υπομονάδα θ έχει άγνωστη συνάρτηση. Η υπομονάδα α κωδικοποιείται από το γονίδιο dnaE. Οι υπομονάδες ε και θ κωδικοποιούνται από τα γονίδια dnaQ και holE. Η δομή της DNA πολυμεράσης 3 φαίνεται στο σχήμα 2.

Ομοιότητες μεταξύ πολυμεράσης DNA 1 και 3

Η DNA πολυμεράση 1 και η DNA πολυμεράση 3 είναι δύο οικογένειες DNA πολυμερασών.
Τόσο η DNA πολυμεράση 1 όσο και η DNA πολυμεράση 3 εμπλέκονται στην αντιγραφή του προκαρυωτικού DNA.
Τόσο η DNA πολυμεράση 1 όσο και η DNA πολυμεράση 3 διαθέτουν τόσο δραστικότητα πολυμεράσης όσο και δράση εξωνουκλεάσης.
Και οι δύο πολυμεράσες DNA πραγματοποιούν αντιγραφή του DNA σε ημι-συντηρητικό

Διαφορά μεταξύ πολυμεράσης DNA 1 και 3

Ορισμός

DNA Πολυμεράση 1: Η DNA πολυμεράση 1 είναι μια πολυμεράση DNA που κωδικοποιείται από το polA γονίδιο και εμπλέκεται στην αντιγραφή του προκαρυωτικού DNA.

DNA Πολυμεράση 3: Η DNA πολυμεράση 3 είναι το κύριο ένζυμο που βοηθά την αντιγραφή του προκαρυωτικού DNA.

Ανακάλυψη

DNA Πολυμεράση 1: Η DNA πολυμεράση 1 ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Arthur Kornberg το 1956.

DNA Πολυμεράση 3: Η DNA πολυμεράση 3 ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τους Thomas Kornberg και Malcolm Gefer το 1970.

Κωδικοποιήθηκε από

DNA Πολυμεράση 1: Η DNA πολυμεράση 1 κωδικοποιείται από το polyA γονίδιο.

DNA Πολυμεράση 3: Η DNA πολυμεράση 3 κωδικοποιείται από τα γονίδια dnaE, dnaQ και holE.

Οικογένεια

DNA Πολυμεράση 1: Η DNA πολυμεράση 1 ανήκει στην οικογένεια πολυμεράσης DNA Α.

DNA Πολυμεράση 3: Η DNA πολυμεράση 3 ανήκει στην οικογένεια πολυμεράσης DNA C.

Δραστηριότητα εξωνουκλεάσης

DNA Πολυμεράση 1: Η DNA πολυμεράση 1 έχει δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 3' έως 5' και δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 5' έως 3'.

DNA Πολυμεράση 3: Η DNA πολυμεράση 3 έχει μόνο δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 3' έως 5'.

Συνάρτηση

DNA Πολυμεράση 1: Η DNA πολυμεράση 1 αφαιρεί τον εκκινητή RNA από την κατεύθυνση 5' έως 3'.

DNA Πολυμεράση 3: Η DNA πολυμεράση 3 προσθέτει δεοξυριβονουκλεϊκά οξέα στο 3' άκρο.

RNA Primer

DNA Πολυμεράση 1: Η DNA πολυμεράση 1 αφαιρεί τον εκκινητή RNA.

DNA Πολυμεράση 3: Η DNA πολυμεράση 3 απαιτεί έναν εκκινητή RNA για τη σύνθεση του DNA.

Σύνθεση DNA

DNA Πολυμεράση 1: Η DNA πολυμεράση 1 προσθέτει νουκλεοτίδια στην αναπτυσσόμενη πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα.

DNA Πολυμεράση 3: Η DNA πολυμεράση 3 είναι το βασικό ένζυμο για τη σύνθεση DNA σε προκαρυώτες.

Καθυστέρηση/Κορυφαία σκέλη

DNA Πολυμεράση 1: Η DNA πολυμεράση 1 δρα μόνο στον υστερούντα κλώνο.

DNA Πολυμεράση 3: Η DNA πολυμεράση 3 δρα τόσο σε προπορευόμενους κλώνους όσο και σε υστερούντες κλώνους της διχάλας αντιγραφής.

Ρυθμός σύνθεσης DNA

DNA Πολυμεράση 1: Η DNA πολυμεράση 1 μπορεί να προσθέσει 10 έως 20 νουκλεοτίδια ανά δευτερόλεπτο.

DNA Πολυμεράση 3: Η DNA πολυμεράση 3 μπορεί να προσθέσει περίπου 1000 νουκλεοτίδια ανά δευτερόλεπτο.

Συμπέρασμα

Η πολυμεράση DNA 1 και 3 είναι δύο τύποι πολυμερασών DNA που εμπλέκονται στην αντιγραφή του προκαρυωτικού DNA. Και οι δύο τύποι πολυμερασών DNA έχουν 5' έως 3' πολυμεριστική δράση. Επιπλέον, και τα δύο ένζυμα διαθέτουν δραστικότητα εξωνουκλεάσης 3' έως 5' για διόρθωση. Η κύρια λειτουργία της DNA πολυμεράσης 3 είναι η λειτουργία της στον πολυμερισμό. Ωστόσο, η DNA πολυμεράση 1 έχει δράση εξωνουκλεάσης 5' έως 3'. Με 5' έως 3' δραστηριότητα εξωνουκλεάσης, η DNA πολυμεράση 1 είναι ικανή να αφαιρεί τον εκκινητή. Το κενό σχηματισμού συμπληρώνεται επίσης από την πολυμεράση DNA 1. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ της DNA πολυμεράσης 1 και 3 είναι ο ρόλος τους στην αντιγραφή του προκαρυωτικού DNA.

Αναφορά:

1. "DNA Polymerase I." Εγχειρίδιο Worthington Enzyme. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 09 Αυγούστου 2017.
2. Marians, Kenneth J., Hiroshi Hiasa και Deok Ryong Kim. «Ο ρόλος των υπομονάδων του πυρήνα του DNA πολυμεράσης III στη διχάλα αντιγραφής α ΕΙΝΑΙ Η ΜΟΝΗ ΥΠΟΜΟΝΑΔΑ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΕΙΤΑΙ ΓΙΑ ΔΙΑΔΙΚΤΥΑΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ». Journal of Biological Chemistry. N.p., 23 Ιανουαρίου 1998. Web. Διαθέσιμο εδώ. 09 Αυγούστου 2017.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. «PolymeraseDomains» Από (άγνωστο) «Molecule of the Month», Μάρτιος 2000 – Τράπεζα Δεδομένων Πρωτεϊνών (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
2. «DNA polymerase III (with subunits)» Από την Alepopoli – Ίδια εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia