A DNS-polimeráz egy enzim, amely új DNS-t hoz létre építőelemeiből (nukleotidjai). A prokariótákban és az eukariótákban különféle típusú DNS-polimerázok találhatók. A DNS sokszorosítása megvalósítható ezen speciális enzimek jelenléte miatt, és a genetikai információt a polimerázok hatására továbbadják az utódoknak. A Taq polimeráz egy speciális típusú DNS polimeráz, amely hőstabil és széles körben alkalmazható a PCR-ben. A Taq polimeráz megtalálható a termofil baktériumokban, és a benzinben megtisztul in vitro DNS replikáció. Az kulcs különbség a Taq polimeráz és a DNS polimeráz között ez A Taq-polimeráz képes ellenállni a magas hőmérsékleteken denaturálás nélkül, míg más DNS-polimerázok magas hőmérsékleten (fehérjebontó hőmérsékleten) denaturálódnak..
TARTALOMJEGYZÉK
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a Taq polimeráz?
3. Mi a DNS-polimeráz?
4. Összehasonlítás egymással - Taq polimeráz vs. DNS polimeráz
5. Összegzés
Taq polimeráz (Taq DNS polimeráz) egy enzim, amelyet a DNS szintetizálására használnak in vitro PCR technikával. A termofil baktérium, az úgynevezett Thermus aquaticus amely meleg forrásokban és hőszellőzőnyílásokban él. A Taq polimeráz egy hőstabil enzim, amely magas hőmérsékleten nem bomlik. A Taq polimerázt először tisztították és Chien-ben publikálták et al. A PCR technikát Taq polimeráz segítségével hajtják végre, mivel képes elviselni a magas hőmérsékletet és a hőmérséklet-ingadozást a PCR alatt. A Taq polimeráz katalizálja a DNS szintézist, ha vannak primerek, nukleotidok és az egyszálú templát DNS. Az enzim egyetlen polipeptidből áll, molekulatömege körülbelül 94 kDa. A Taq polimeráz magnézium-ionok jelenlétében 80 ° C-on és 7 - 8 pH-tartományban mutatja az optimális aktivitását. Mind polimeráz, mind exonukleáz aktivitással rendelkezik. Az enzim egyetlen polipeptidláncból áll és a Taq-polimeráz génje magas G- és C-tartalommal rendelkezik (67,9%)..
A hőstabil Taq polimeráz lehetővé teszi a PCR magas hőmérsékleten történő elvégzését, amely növeli a primerek specifitását és csökkenti a nem kívánt PCR termékek (primer dimerek) képződését. A Taq polimeráz azt is kiküszöböli, hogy minden egyes PCR reakció ciklus után új enzimeket kell hozzáadni a PCR reakcióhoz, mivel képes ellenállni a magas hőmérsékleten. A Taq polimeráz felfedezése lehetővé tette a PCR elvégzését egyetlen zárt csőben, viszonylag egyszerű gépen. A Taq polimeráz ezen tulajdonságai miatt a PCR népszerűvé válik a rutinszerűen elvégzett laboratóriumi módszerként számos molekuláris biológiai elemzésben, a DNS elemzéssel kapcsolatban..
A Taq-polimerázt széles körben használják a molekuláris biológiai technikákban, és nagyszabású Taq-polimeráz-előállításra van szükség. Ezért a rekombináns DNS technológia és a génklónozás alkalmazásával a Taq DNS polimerázt kódoló gént klónozták és expresszálták Escherichia coli. Ez nagymértékben megkönnyítette a rekombináns Taq polimeráz előállítását és csökkentette ezen enzim árát a megfelelő felhasználáshoz.
1. ábra: Taq polimeráz
A DNS-polimeráz olyan enzim, amely katalizálja a DNS nukleotidokból történő szintézisét. Ez a legpontosabb enzim, amely felelős a genomok megkettőzéséért és a genetikai információ továbbításáért az utódok számára. A sejtosztódás során a DNS-polimeráz megkettőzi az összes DNS-ét, és egy-egy példányt továbbít minden egyes lánysejthez. 1955-ben Arthur Kornberget felfedezték DNS-polimerázzal E Coli. A DNS-polimeráz funkciója számos követelménytől függ; templát DNS, Mg+2 ionok, mind a négy típusú deoxinukleotid (dATP, dTTP, dCTP és d GTP) és egy rövid RNS szekvencia (primer). A DNS szintézisét az 5'-3 'irányba hajtjuk végre DNS-polimeráz segítségével.
A DNS-polimerázok hét különböző családba oszthatók: A, B, C, D, X, Y és RT (fordított transzkriptáz). A retrovírusok kódolják az RT-t; egy szokatlan DNS-polimeráz, amelyhez RNS-templátra van szükség a DNS-szintézishez. Öt különféle típusú DNS-polimeráz található a prokariótákban a DNS replikáció különböző szerepei szempontjából. A DNS-polimeráz 3 felelős a DNS új szálának polimerizációjáért. Az 1. DNS-polimeráz felelős a DNS helyreállításáért és javításáért. A 2., 4. és 5. DNS polimeráz felel a DNS helyreállításáért és korrektúrájáért. Az eukariótákban 15 különféle típusú DNS-polimeráz létezik. Ide tartoznak öt nagyobb család.
2. ábra: DNS-polimeráz
A DNS-polimerázokat használják génklónozásban, PCR-ben, DNS-szekvenálásban, SNP-kimutatásban, molekuláris diagnosztikában stb. A Taq-polimeráz egyfajta DNS-polimeráz, amely elviszi a magas hőmérsékleteket és bomlás nélkül elérhető a DNS-szintézishez.
Taq polimeráz vs. DNS polimeráz | |
A Taq DNS polimeráz egy enzim, amely DNS-t hoz létre. Ez egy hőstabil enzim, amelyet a termofilek tartalmaznak | A DNS-polimeráz olyan enzim, amely megkönnyíti a DNS replikációját és megtalálható mind prokarióta, mind eukarióta szervezetekben. |
Lebontás magas hőmérsékleten | |
A Taq polimeráz magas hőmérsékleten aktív. | A DNS-polimerázok magas hőmérsékleten denaturáló fehérjékben lebomlanak. |
Használat | |
Ezt széles körben használják a PCR-ben | A Taq-polimeráz helyettesítette a DNA-polimerázt coli eredetileg a PCR-ben használták. |
A DNS-polimerázok azok az enzimek, amelyek a dezoxinukleotidokból (a DNS építőkövei) szintetizálják a DNS-t, amikor a templát és a primerek rendelkezésre állnak. DNS-polimerázokra van szükség a sejtek DNS-ének duplikációjához, és azonos sejtes sejtekbe történő átjutáshoz a sejtosztódás során. A DNS-polimerázok új nukleotidokat adnak a primer 3 'végéhez, és meghosszabbítják az új DNS-szál szintézist 5' - 3 'irányba. A Taq DNS polimeráz egy olyan DNS polimeráz enzim, amely rendkívül hasznos a DNS amplifikáció polimeráz láncreakció (PCR) módszerében. E. coli A DNS-polimerázt 1 korábban használták a PCR-hez, de a kereskedelmi forgalomban lévõ Taq-polimeráz ezt elhagyta, mivel magas szintû primerkötést mutat, és a kívánt termék magasabb hozammal rendelkezik kevésbé nem-specifikus amplifikációs termékkel. Ez a különbség a Taq polimeráz és a DNS polimeráz között.
Referencia:
1.Ishino, Sonoko és Yoshizumi Ishino. "A DNS-polimerázok mint hasznos reagensek a biotechnológiában - a terület fejlesztési kutatásainak története." Határok a mikrobiológiában. Frontiers Media S.A., 2014. Web. 2017. február 28
2 "Taq és egyéb hőstabil DNS polimerázok." Springer. Springer Hollandia, 1970. január 1., web., 2017. február 28.
3.Stillman, Bruce. "DNS-polimerázok a replikációs villánál az eukariótákban." Molekuláris sejt. Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára, 2008. május 9. Web. 2017. február 28
4.EukariótaDNAP-polimerázok - Oxfordi Egyetem. ” N.p., n.d. Web. 2017. február 28
Kép jóvoltából:
1. Adenosine „Taq” - Saját mű (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. „DNA polimeráz”: Yikrazuul - Saját munka (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével