Ποια είναι η διαφορά μεταξύ DNA λιγάσης και DNA πολυμεράσης
Η κύρια διαφορά μεταξύ DNA λιγάσης και DNA πολυμεράσης είναι ότι Η λιγάση DNA ενώνει μονόκλωνες θραύσματα σε δίκλωνο DNA κατά την αντιγραφή, την επιδιόρθωση και τον ανασυνδυασμό του DNA, ενώ η DNA πολυμεράση προσθέτει συμπληρωματικά νουκλεοτίδια DNA σε έναν αναπτυσσόμενο κλώνο στην κατεύθυνση 5' προς 3' κατά την αντιγραφή του DNA. Επιπλέον, η DNA λιγάση παίζει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση της ακεραιότητας του γονιδιώματος, ενώ η DNA πολυμεράση είναι σημαντική για τη σύνθεση του νέου DNA που απαιτείται από την κυτταρική διαίρεση.
Η λιγάση DNA και η πολυμεράση του DNA είναι δύο ένζυμα που παίζουν σημαντικό ρόλο στην αντιγραφή και επιδιόρθωση του DNA. Είναι σημαντικό ότι καταλύουν τον σχηματισμό φωσφοδιεστερικών δεσμών.
Βασικές περιοχές που καλύπτονται
1. Τι είναι η DNA Ligase
– Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Σημασία
2. Τι είναι η πολυμεράση DNA
– Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της DNA Ligase και της DNA Polymerase
– Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ DNA λιγάσης και DNA πολυμεράσης
– Σύγκριση βασικών διαφορών
Βασικοί όροι
DNA Ligase, DNA Polymerase, DNA Repair, DNA Replication
Τι είναι η DNA Ligase
Η λιγάση DNA είναι το ένζυμο που παίζει ουσιαστικό ρόλο στη σύνδεση κυρίως μονόκλωνων θραυσμάτων στο δίκλωνο DNA κατά την αντιγραφή, την επιδιόρθωση και τον ανασυνδυασμό του DNA. Λειτουργεί με τρόπο που εξαρτάται από το ATP. Γενικά, υπάρχουν τέσσερις τύποι λιγασών DNA στα θηλαστικά. Είναι DNA λιγάση I, II, III και IV. Εδώ, η DNA λιγάση Ι είναι το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την απολίνωση του εκκολαπτόμενου DNA του υστερούντος κλώνου μετά την απομάκρυνση των εκκινητών RNA από τα θραύσματα Okazaki κατά την αντιγραφή του DNA. Βασικά, είναι ένα μονομερές 102 kDa με δύο σαφώς διακριτές περιοχές:Ο τερματικός τομέας 78 kDa που περιέχει την ενεργή θέση και 24 kDa Ν-τερματικό που περιέχει σήμα πυρηνικού εντοπισμού, κατευθύνοντας το ένζυμο στην περιοχή αντιγραφής του DNA.
Εικόνα 1:Λειτουργία λιγάσης DNA
Επιπλέον, η DNA λιγάση II είναι υπεύθυνη για την επιδιόρθωση του DNA. Όμως, αυτό το ένζυμο δεν περιέχει γονίδιο και σχηματίζεται με εναλλακτικό μάτισμα του γονιδιακού προϊόντος του γονιδίου DNA λιγάσης III. Επιπλέον, η DNA λιγάση III είναι υπεύθυνη για τη σύνδεση του DNA κατά την επισκευή εκτομής νουκλεοτιδίων και σε ανασυνδυασμένα θραύσματα. Από την άλλη πλευρά, η DNA λιγάση IV απολινώνει το σπάσιμο διπλού κλώνου κατά τη διάρκεια της μη ομόλογης οδού τελικής ένωσης. Οι άλλοι δύο κοινοί τύποι λιγασών DNA περιλαμβάνουν το E. coli DNA λιγάση και Τ4 λιγάση.
Τι είναι η πολυμεράση DNA
Η πολυμεράση DNA είναι το κρίσιμο ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την προσθήκη συμπληρωματικών νουκλεοτιδίων στους αναπτυσσόμενους κλώνους του DNA κατά την αντιγραφή του DNA. Επιπλέον, προχωρά στην κατεύθυνση 5′ προς 3′ στο αναπτυσσόμενο σκέλος. Απαιτεί έναν εκκινητή RNA, με άλλα λόγια, μια προϋπάρχουσα ομάδα 3'-ΟΗ για την έναρξη της σύνθεσης κατά την αντιγραφή του DNA. Γενικά, οι έξι τύποι πολυμερασών DNA στους ευκαρυώτες είναι η DNA πολυμεράση α, β, γ, δ, ε και ζ. Ωστόσο, μόνο τρεις από αυτούς συμμετέχουν στην αντιγραφή του DNA. Είναι η DNA πολυμεράση α, δ και ε. Βασικά, άλλες πολυμεράσες του DNA συμμετέχουν στην επιδιόρθωση του DNA.
Εικόνα 2:Λειτουργία πολυμεράσης DNA
Επιπλέον, οι κύριοι τύποι πολυμερασών DNA που εμφανίζονται στα προκαρυωτικά περιλαμβάνουν την πολυμεράση DNA I, I, III, IV και V. Εδώ, η πολυμεράση DNA Ι έχει και τα δύο 3' έως 5 και δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 5' έως 3'. Επιπλέον, η DNA πολυμεράση II έχει μόνο δράση εξωνουκλεάσης 3' έως 5'. Εν τω μεταξύ, το ολοένζυμο DNA πολυμεράσης III είναι το κύριο ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την αντιγραφή του DNA σε προκαρυώτες. Αντίθετα, η DNA πολυμεράση IV συμμετέχει σε μη στοχευμένη μεταλλαξιογένεση. Η DNA πολυμεράση V συμμετέχει στην επιδιόρθωση του DNA.
Ομοιότητες μεταξύ DNA Ligase και DNA Polymerase
- Η λιγάση DNA και η πολυμεράση DNA είναι δύο ένζυμα του οποίου το υπόστρωμα είναι δίκλωνο DNA.
- Καταλύουν το σχηματισμό φωσφοδιεστερικών δεσμών.
- Και τα δύο ένζυμα παίζουν σημαντικό ρόλο στο DNA αναπαραγωγή και επισκευή.
- Επιπλέον, υπάρχουν πολλοί τύποι αυτών των ενζύμων σε οργανισμούς με ελαφρώς διαφορετικές λειτουργίες.
- Είναι σημαντικά για τεχνικές γενετικής μηχανικής, συμπεριλαμβανομένων Κλωνοποίηση DNA, προσδιορισμός αλληλουχίας DNA, επισήμανση DNA, μεταλλαξιογένεση και άλλοι in vitro χειρισμοί DNA.
Διαφορά μεταξύ DNA Ligase και DNA Polymerase
Ορισμός
Η λιγάση DNA αναφέρεται σε έναν συγκεκριμένο τύπο ενζύμου, το οποίο διευκολύνει την ένωση κλώνων DNA μεταξύ τους καταλύοντας τον σχηματισμό ενός φωσφοδιεστερικού δεσμού ενώ η πολυμεράση DNA αναφέρεται σε ένα ένζυμο, το οποίο συνθέτει DNA μόρια από δεοξυριβονουκλεοτίδια, τα δομικά στοιχεία του DNA.
Τύποι
Οι τύποι λιγασών DNA περιλαμβάνουν λιγάση DNA I, II, III, IV, E. coli DNA λιγάση και Τ4 λιγάση ενώ οι τύποι πολυμερασών DNA περιλαμβάνουν την πολυμεράση DNA α, β, γ, δ, ε και ζ στους ευκαρυώτες και την πολυμεράση DNA I, I, III, IV και V σε προκαρυώτες.
Συνάρτηση
Η λιγάση DNA ενώνει μονόκλωνες θραύσεις σε δίκλωνο DNA κατά την αντιγραφή, την επιδιόρθωση και τον ανασυνδυασμό του DNA, ενώ η πολυμεράση DNA προσθέτει συμπληρωματικά νουκλεοτίδια DNA σε έναν αναπτυσσόμενο κλώνο στο 5' έως το 3 «κατεύθυνση κατά την αντιγραφή του DNA.
Ενεργοποιημένη ενδιάμεση και αποχωρούσα ομάδα
Το ενεργοποιημένο ενδιάμεσο της λιγάσης DNA είναι αδενυλικό DNA και το AMP είναι η αποχωρούσα ομάδα, ενώ τα ενεργοποιημένα ενδιάμεσα της DNA πολυμεράσης είναι τριφωσφορικά δεοξυριβονουκλεοσίδια και οι αποχωρούσες ομάδες είναι πυροφωσφορικά.
Σημασία
Επιπλέον, η DNA λιγάση λειτουργεί με τρόπο εξαρτώμενο από το ATP, ενώ η DNA πολυμεράση προσθέτει νουκλεοτίδια στην κατεύθυνση 5' προς 3' στον αναπτυσσόμενο κλώνο.
Σημασία
Ενώ η λιγάση DNA παίζει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση της ακεραιότητας του γονιδιώματος, η DNA πολυμεράση είναι σημαντική για τη σύνθεση του νέου DNA που απαιτείται από την κυτταρική διαίρεση.
Συμπέρασμα
Η λιγάση DNA είναι το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για τη σύνδεση των μονόκλωνων θραυσμάτων στο δίκλωνο DNA. Γενικά, είναι σημαντικό για την αντιγραφή, την επιδιόρθωση και τον γενετικό ανασυνδυασμό του DNA. Από την άλλη πλευρά, η DNA πολυμεράση είναι το κύριο ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την προσθήκη συμπληρωματικών βάσεων στον αναπτυσσόμενο κλώνο DNA κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA. Επιπλέον, είναι σημαντικό για τη σύνθεση βάσεων που λείπουν κατά την επιδιόρθωση του DNA. Επομένως, και τα δύο ένζυμα είναι σημαντικά για τη διατήρηση της ακεραιότητας του DNA. Ωστόσο, η κύρια διαφορά μεταξύ DNA λιγάσης και DNA πολυμεράσης είναι η λειτουργία τους.
Αναφορές:
1. Mossi, Romina, et al. «Η λιγάση του DNA Ι επηρεάζει επιλεκτικά τη σύνθεση του DNA από τις πολυμεράσες του DNA δ και ε, υποδηλώνοντας διαφορικές λειτουργίες στην αντιγραφή και την επιδιόρθωση του DNA». Journal of Biological Chemistry , τόμ. 273, αρ. 23, 1998, σελ. 14322–14330., doi:10.1074/jbc.273.23.14322.
Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. "Heather Tsai DNA Ligase" Από την HeatherTsai – Δικό έργο (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. "DNA replication en" Από LadyofHats Mariana Ruiz – Η εικόνα δικής της δουλειάς μετονομάστηκε από File:DNA replication.svg (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
