A DNS-ligáz és a DNS-polimeráz fontos enzimek, amelyek részt vesznek a szervezetek DNS-replikációjában és DNS-javító mechanizmusában. A DNS-ligáz felelős a DNS-fragmentumok összekapcsolásáért a nukleotidok közötti foszfodiészter-kötések képződésének katalizálásával. A DNS-polimeráz felelős az építőelemeiből (nukleotidokból) származó DNS szintéziséért templát-DNS felhasználásával. Ez a legfontosabb különbség a DNS-ligáz és a DNS-polimeráz között.
TARTALOMJEGYZÉK
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a DNS-ligáz?
3. Mi a DNS-polimeráz?
4. Összehasonlítás - DNS-ligáz és DNS-polimeráz
5. Összegzés
A DNS-ligáz egy enzim, amely katalizálja a foszfodiészter-kötés kialakulását a 3 '- OH és 5'-PO között4 nukleotidcsoportokat és megkönnyíti a DNS-fragmensek csatlakozását. Molekuláris hímzőként is ismert. Ez a képesség lehetővé teszi a rések vagy a rések kitöltését és a DNS replikáció során képződött Okazaki fragmentumok csatlakoztatását. A DNS-ligázok rendkívül hasznosak a rekombináns DNS-technológiában a rekombináns DNS-molekulák előállításához. A DNS-ligáz az érdeklődésre számot tartó DNS-hez kapcsolódik a vektor-DNS-sel. Ezért fontos enzim a szervezetek számára.
A DNS-ligáz enzim a kofaktortól és az Mg2-től függ+ ionok a funkciójához. Két olyan kofaktor van, amelyek segítenek a DNS ligálásában. NAD+ kofaktorként működik a baktérium DNS-ligázoknál, míg az ATP gyakran kofaktor-vírus és eukarióta DNS-ligázokként működik. Az eukarióta DNS-ligáz hatás három fő lépésben fejeződik be.
01 lépés. A DNS-ligáz megtámadja az ATP-molekulát és felszabadítja a pirofoszfátot (két foszfátcsoport) és az AMP-t, és ligandum-adenilát intermediert alkot azáltal, hogy kovalensen kötődik a kapott AMP-hez.
02 lépés: Az AMP közbenső formált enzim az AMP-t átadja a nick 5 'foszfátjához és DNS-t alkot - adenilát (a DNS-szál 5'-foszfát-oxigénje megtámadja a ligáz-adenilát intermedier foszforát).
03 lépés: A DNS-ligáz katalizálja a nick 3'-OH támadását a DNS-adeniláton, hogy csatlakozzon a polinukleotidokhoz és felszabadítsa az AMP-t.
A DNS-ligágokat általában a T4 bakteriofágból izolálják és széles körben alkalmazzák a rekombináns DNS-technológiában.
01. ábra: DNS ligáz a nick javításában
A DNS-polimeráz mindenütt jelen lévő enzim, amely jelen van minden olyan szervezetben, amely részt vesz a DNS-szintézisben és a genom replikációjában. A genetikai információ a szülőktől az utódokig továbbadódik a DNS polimerázok segítségével. Katalizálja a meglévő DNS-t komplementer új DNS szintézisét. A DNS-polimeráz nukleotidokat (nukleinsavak építőelemeit) ad a primer szekvencia 3 'OH csoportjához, és folytatja a szálképződést 5' irányba. A legtöbb DNS-polimeráz 5 '- 3' és 3 '- 5' exonukleáz aktivitással rendelkezik a korrektúrához.
A prokarióta DNS polimerázokat öt fő csoportban ismertetjük. Az eukarióták legalább 16 különböző DNS-polimerázt tartalmaznak. Ezeket a DNS-polimerázokat hét családba soroljuk, nevezetesen A, B, C, D, X, Y és RT (fordított transzkriptáz).
02 ábra: DNS polimeráz által vezérelt DNS replikáció
DNS-ligáz és DNS-polimeráz | |
A DNS-ligáz egy enzim, amely katalizálja a foszfodiészter kötések kialakulását a nukleotidok között és összekapcsolja a DNS-fragmenseket. | A DNS-polimeráz olyan enzim, amely nukleotidok alkalmazásával katalizálja a DNS szintézisét. |
A DNS replikáció szerepe | |
A DNS-ligáz egy további enzim a DNS-replikációban, amely csatlakozik az Okazaki-fragmensekhez. | A DNS-replikáció fő enzime a DNS-polimeráz. |
követelmények | |
Mg-től függ2+ ionok és ATP / NAD+ cofactors | Ez egy sablontól, nukleotidoktól, primerektől és Mg-től függ2+. |
Funkciók | |
A DNS ligáz fontos a DNS rekombinációjában, a DNS javításában és a DNS replikációjában. | A DNS-polimeráz fontos a DNS replikációjában, a DNS-javításban és a DNS-rekombinációs technológiában. |
A DNS-ligáz fontos enzim, amelyre szükség van a DNS-fragmensek foszfodiészter kötésekkel történő összekapcsolásához. A DNS-polimeráz a fő enzim, amely fontos az új DNS-szintézishez. A DNS-ligáz és a DNS-polimeráz közötti fő különbség funkciójuk. Mindkét enzim nélkülözhetetlen a DNS helyreállításában, a DNS replikációjában és a rekombináns DNS technológiában.
Referencia:
Rossi, R., A. Montecucco, G. Ciarrocchi és G. Biamonti. "A T4 DNS-ligáz funkcionális jellemzése: új betekintés a hatásmechanizmusba." Nukleinsavak kutatása. Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára, 1997. június 1. Web. 2017. március 11
Martin, V. Ina és Stuart A. MacNeill. “Az ATP-függő DNS ligatálódik.” Genombiológia. BioMed Central, 2002. Web. 2017. március 11
Garcia-Diaz, Miguel és Katarzyna Bebenek. "A DNS polimerázok több funkciója." A növénytudományok kritikai áttekintése. Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára, 2007. március. Web. 2017. március 11
Kép jóvoltából:
1. „Ligase nick repair mecanism” Jrmcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. „Phage T7 replikációs gépek” Danykl által - Saját munka (CC BY-SA 4.0) a Commons Wikimedia segítségével