Forskel mellem DNA-ligase og DNA-polymerase

Nøgleforskel - DNA Ligase vs DNA Polymerase

DNA-ligase og DNA-polymerase er vigtige enzymer involveret i DNA-replikation og DNA-reparationsmekanismer for organismer. DNA-ligase er ansvarlig for at forbinde DNA-fragmenter ved at katalysere dannelsen af phosphodiesterbindinger mellem nukleotider. DNA-polymerase er ansvarlig for syntese af DNA fra dens byggesten (nucleotider) ved hjælp af skabelon-DNA. Dette er den vigtigste forskel mellem DNA-ligase og DNA-polymerase.

INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er DNA-ligase
3. Hvad er DNA-polymerase
4. Sammenligning ved siden af hinanden - DNA Ligase vs DNA Polymerase
5. Resume

Hvad er DNA Ligase?

DNA-ligase er et enzym, der katalyserer dannelsen af phosphodiesterbinding mellem 3 '- OH og 5'- PO₄ grupper af nukleotider og letter sammenføjningen af DNA-fragmenter. Det er også kendt som en molekylær sy. Denne evne muliggør udfyldning af huller eller spidser af DNA og sammenføjning af Okazaki-fragmenter dannet under DNA-replikation. DNA-ligaser er meget nyttige i rekombinant DNA-teknologi til fremstilling af de rekombinante DNA-molekyler. DNA-ligase forbinder DNA af interesse med vektor-DNA. Derfor er det et vigtigt enzym for organismer.

DNA-ligaseenzym afhænger af en kofaktor og Mg2⁺ ioner for dens funktion. Der er to kofaktorer, der hjælper med DNA-ligaser. NAD⁺ fungerer som en kofaktor for bakteriel DNA-ligaser, mens ATP ofte fungerer som en kofaktorvirus og eukaryote DNA-ligaser. Eukaryot DNA-ligaseaktion afsluttes via tre hovedtrin.

Trin 01. DNA-ligase angriber ATP-molekyle og frigiver pyrophosphat (to phosphatgrupper) og AMP og danner ligase-adenylat-mellemprodukt ved at binde kovalent med resulterende AMP.

Trin 02: Dannet enzym AMP-mellemprodukt overfører AMP til 5'-phosphatet af nicket og danner DNA - adenylat (5'-phosphatoxygen i DNA-strengen angriber fosforet af ligase-adenylat-mellemprodukt).

Trin 03: DNA-ligase katalyserer angreb af 3'-OH af nicket på DNA-adenylat for at forbinde polynukleotiderne og frigiver AMP.

DNA-ligaser isoleres sædvanligvis fra T4-bakteriofag og anvendes i vid udstrækning i rekombinant DNA-teknologi.

Figur 01: DNA-ligase i nick-reparation

Hvad er DNA-polymerase?

DNA-polymerase er et allestedsnærværende enzym, der er til stede i alle organismer, der er involveret i DNA-syntese og genomreplikation. Genetisk information overføres fra forælder til afkom ved hjælp af DNA-polymeraser. Det katalyserer syntesen af nyt DNA, der er komplementært til det eksisterende DNA. DNA-polymerase tilføjer nucleotider (byggesten af nukleinsyrer) til 3 'OH-gruppen i primersekvensen og fortsætter strengdannelsen i 5'-retning. De fleste af DNA-polymeraser har 5 'til 3' polymeraseaktivitet og 3 'til 5' exonuclease-aktivitet til korrekturlæsning.

Prokaryotiske DNA-polymeraser er beskrevet under fem hovedgrupper. Eukaryoter indeholder mindst 16 forskellige DNA-polymeraser. Alle disse DNA-polymeraser er grupperet i syv familier, nemlig A, B, C, D, X, Y og RT (omvendt transkriptase).

Figur 02: DNA-polymerasedrevet DNA-replikation

Hvad er forskellen mellem DNA Ligase og DNA Polymerase?

DNA Ligase vs DNA Polymerase
DNA-ligase er et enzym, der katalyserer dannelsen af phosphodiesterbindinger mellem nukleotider og forbinder DNA-fragmenter sammen.	DNA-polymerase er et enzym, der katalyserer syntese af DNA under anvendelse af nukleotider.
Roll i DNA-replikation
DNA-ligase er et yderligere enzym i DNA-replikation, der forbinder Okazaki-fragmenter.	DNA-polymerase er det vigtigste enzym i DNA-replikation.
Krav
Det afhænger af Mg²⁺ ioner og ATP / NAD⁺ cofaktorer	Det afhænger af en skabelon, nukleotider, primere og Mg^2+.
Funktioner
DNA-ligase er vigtig for DNA-rekombination, DNA-reparation og DNA-replikation.	DNA-polymerase er vigtig for DNA-replikation, DNA-reparation og DNA-rekombinationsteknologi.

Resume - DNA Ligase vs DNA Polymerase

DNA-ligase er et vigtigt enzym, som er nødvendigt for at forbinde DNA-fragmenter med phosphodiesterbindinger. DNA-polymerase er det vigtigste enzym, der er vigtigt for ny DNA-syntese. Den vigtigste forskel mellem DNA-ligase og DNA-polymerase er deres funktion. Begge enzymer er imidlertid essentielle til DNA-reparation, DNA-replikation og rekombinant DNA-teknologi.

Reference:
Rossi, R., A. Montecucco, G. Ciarrocchi og G. Biamonti. "Funktionel karakterisering af T4 DNA-ligasen: en ny indsigt i handlingsmekanismen." Undersøgelse af nukleinsyrer. U.S. National Library of Medicine, 1. juni 1997. Web. 11. mar. 2017
Martin, Ina V. og Stuart A. MacNeill. “ATP-afhængige DNA-ligaser.” Genbiologi. BioMed Central, 2002. Web. 11. mar. 2017
Garcia-Diaz, Miguel og Katarzyna Bebenek. “Flere funktioner af DNA-polymeraser.” Kritiske anmeldelser inden for plantevidenskab. U.S. National Library of Medicine, mar. 2007. Web. 11. mar. 2017

Billede høflighed:
1. “Ligase nick repair mecanism” Af Jrmcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Phage T7-replikationsmaskineri” Af Danykl - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur