DNA -Ligase und DNA -Polymerase sind wichtige Enzyme, die an DNA -Replikation und DNA -Reparaturmechanismen von Organismen beteiligt sind. Die DNA -Ligase ist für die Verbindung von DNA -Fragmenten verantwortlich. Die DNA -Polymerase ist für die Synthese von DNA aus ihren Bausteinen (Nukleotiden) unter Verwendung von Template -DNA verantwortlich. Dies ist der Schlüsselunterschied zwischen DNA -Ligase und DNA -Polymerase.
INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist DNA -Ligase
3. Was ist DNA -Polymerase
4. Seite an Seitenvergleich - DNA -Ligase gegen DNA -Polymerase
5. Zusammenfassung
DNA -Ligase ist ein Enzym, das die Bildung der Phosphodiesterbindung zwischen 3 ' - OH und 5' -po katalysiert4 Gruppen von Nukleotiden und erleichtert das Verbinden von DNA -Fragmenten. Es ist auch als molekularer Stich bekannt. Diese Fähigkeit ermöglicht das Füllen der Lücken oder die DNA -Kerben und die Verbindung von Okazaki -Fragmenten, die während der DNA -Replikation gebildet wurden. DNA -Ligasen sind für die rekombinante DNA -Technologie für die Produktion der rekombinanten DNA -Moleküle sehr nützlich. DNA -Ligase verbindet DNA von Interesse mit der Vektor -DNA. Daher ist es ein wichtiges Enzym für Organismen.
Das DNA -Ligase -Enzym hängt von einem Cofaktor und einem MG2 ab+ Ionen für seine Funktion. Es gibt zwei Cofaktoren, die bei DNA -Ligasen helfen. Nad+ fungiert als Cofaktor für bakterielle DNA -Ligasen, während ATP häufig als Cofaktorvirus und eukaryotische DNA -Ligasen wirkt. Eukaryotische DNA -Ligase -Aktion erfolgt über drei Hauptschritte.
Schritt 01. DNA-Ligase greift ATP-Molekül an und fördert Pyrophosphat (zwei Phosphatgruppen) und AMP und bildet Ligase-Adenylat-Intermediat durch kovalent mit dem resultierenden AMP.
Schritt 02: Der gebildete Enzym-AMP-Zwischentransfers-AMP zum 5'-Phosphat des Nicks und bildet DNA-Adenylat (5'-phosphat-Sauerstoff des DNA-Strangs greift den Phosphor von Ligase-Adenylat-Intermediate an).
Schritt 03: DNA-Ligase-Katalysenangriff des 3'-oh des Nicks auf DNA-Adenylat, um sich den Polynukleotiden anzuschließen und Verstärker zu befreien.
DNA -Ligasen werden normalerweise aus T4 -Bakteriophagen isoliert und in rekombinanter DNA -Technologie ausführlich eingesetzt.
Abbildung 01: DNA -Ligase in Nick Reparatur
DNA -Polymerase ist ein allgegenwärtiges Enzym, das in allen Organismen vorhanden ist, die an der DNA -Synthese und der Genomreplikation beteiligt sind. Genetische Informationen übergeben mit Hilfe von DNA -Polymerasen von Eltern bis nach Nachkommen. Es katalysiert die Synthese einer neuen DNA -Komplementärin für die vorhandene DNA. Die DNA -Polymerase fügt der 3' -OH -Gruppe der Primersequenz Nukleotide (Bausteine von Nukleinsäuren) hinzu und setzt die Strangbildung in 5' -Richtung fort. Die meisten DNA -Polymerasen haben 5 bis 3 'Polymeraseaktivität und 3' bis 5 'Exonuklease -Aktivität zum Korrekturlesen.
Prokaryotische DNA -Polymerasen werden unter fünf Hauptgruppen beschrieben. Eukaryoten enthalten mindestens 16 verschiedene DNA -Polymerasen. Alle diese DNA -Polymerasen sind in sieben Familien eingeteilt, nämlich A, B, C, D, X, Y und RT (Reverse Transcriptase).
Abbildung 02: DNA -Polymerase -angetriebene DNA -Replikation
DNA -Ligase gegen DNA -Polymerase | |
Die DNA -Ligase ist ein Enzym, das die Bildung von Phosphodiesterbindungen zwischen Nukleotiden katalysiert und DNA -Fragmente miteinander verbindet. | DNA -Polymerase ist ein Enzym, das die Synthese von DNA unter Verwendung von Nukleotiden katalysiert. |
Rolle bei der DNA -Replikation | |
DNA -Ligase ist ein zusätzliches Enzym in der DNA -Replikation, das sich mit Okazaki -Fragmenten verbindet. | DNA -Polymerase ist das Hauptenzym bei der DNA -Replikation. |
Anforderungen | |
Es hängt von MG ab2+ Ionen und ATP/NAD+ Cofaktoren | Es hängt von einer Vorlage, Nukleotiden, Primern und Mg ab2+. |
Funktionen | |
DNA -Ligase ist wichtig für die DNA -Rekombination, die DNA -Reparatur und die DNA -Replikation. | DNA -Polymerase ist wichtig für die DNA -Replikation, die DNA -Reparatur und die DNA -Rekombinationstechnologie. |
DNA -Ligase ist ein wichtiges Enzym. DNA -Polymerase ist das Hauptenzym, das für die neue DNA -Synthese wichtig ist. Der Schlüsselunterschied zwischen DNA -Ligase und DNA -Polymerase ist ihre Funktion. Beide Enzyme sind jedoch für die DNA -Reparatur, die DNA -Replikation und die rekombinante DNA -Technologie essentiell.
Referenz:
Rossi, r., A. Montecucco, g. Ciarrocchi und g. Biamonti. „Funktionelle Charakterisierung der T4 -DNA -Ligase: Ein neuer Einblick in den Wirkungsmechanismus.”Nukleinsäuren erforschen. U.S. Nationalbibliothek für Medizin, 01. Juni 1997. Netz. 11. März. 2017
Martin, Ina V., und Stuart a. MacNeill. „ATP-abhängige DNA-Ligasen.Genombiologie. Biomed Central, 2002. Netz. 11. März. 2017
Garcia-Diaz, Miguel und Kataryna Bebenek. „Mehrere Funktionen von DNA -Polymerasen.Kritische Bewertungen in Pflanzenwissenschaften. U.S. Nationalbibliothek für Medizin, Mar. 2007. Netz. 11. März. 2017
Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. "Ligase Nick Repair Mecanismus" von Jrmcnall - Chemdraw (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Phage T7 Replication Machinery" von Danykl - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia