Peamine erinevus - DNA polümeraas 1 vs 2 vs 3
DNA polümeraas on spetsiaalne ensüümide rühm, mis osaleb elusorganismide DNA replikatsioonis. Geneetiline teave edastatakse selle ensüümi olemasolu tõttu ühelt põlvkonnalt järgmisele põlvkonnale. Eukarüootides ja prokarüootides on DNA polümeraasi ensüümi erinevaid vorme. DNA polümeraase 1, 2 ja 3 leidub ainult prokarüootsetes organismides ja neil on DNA replikatsioonis erinev roll. Peamine erinevus DNA polümeraaside 12 ja 3 vahel sõltub peamiselt iga ensüümi põhifunktsioonist. DNA polümeraas 3 on peamine ensüüm, mis katalüüsib DNA sünteesi, samas kui DNA polümeraas 1 ja 2 on seotud DNA parandamise ja korrektuuriga.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on DNA polümeraas
3. Mis on DNA polümeraas 1
4. Mis on DNA polümeraas 2
5. Mis on DNA polümeraas 3
6. Kõrvuti võrdlus - DNA polümeraas 1 vs 2 vs 3
7. Kokkuvõte
Mis on DNA polümeraas?
DNA dubleerimine on vajalik geneetilise teabe edastamiseks vanematelt järglastele. Seda soodustab spetsiaalne ensüüm, mida nimetatakse DNA polümeraasiks. DNA polümeraasi võib määratleda üldlevinud ensüümina, mis katalüüsib elusrakkudes olemasoleva DNA-ga komplementaarse DNA sünteesi. Esmakordselt avastas selle E colis Arthur Kornberg 1955. aastal. DNA replikatsiooni ja hooldust reguleerivad peamiselt rakus olevad DNA polümeraasid. DNA polümeraaside avastamine aitas paljusid molekulaarbioloogia tehnikaid. See on ensüüm, mis on vajalik paljude molekulaarbioloogiliste tehnikate, sealhulgas PCR, geenikloonimine, geenide järjestamine, haiguste diagnoosimine, geeniteraapia, polümorfismi analüüs jne abil nukleotiididest organismide algse DNA-ga sarnanevate uute DNA-ahelate sünteesimiseks.
DNA polümeraasid eksisteerivad mitmes vormis, mis erinevad kujust ja suurusest. Nad kuuluvad mitmesse perekonda: A, B, C, D, X, Y ja RT. Prokarüootsed DNA polümeraasid on rühmitatud viide erinevasse kategooriasse, nimelt DNA polümeraas 1, DNA polümeraas 2, DNA polümeraas 3, DNA polümeraas 4 ja DNA polümeraas 5. Eukarüootsetel organismidel on umbes viisteist erinevat DNA polümeraasi, nimelt polümeraas β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ ja ν.
Joonis 01: DNA polümeraas
Uue DNA sünteesimisel DNA polümeraasi abil algab see 3'-otsast ja suunab sünteesi 5'-otsa poole, lisades korraga matemaatilisele DNAle nukleotiide. DNA polümeraas vajab ahela sünteesi alustamiseks eelnevalt eksisteerivat 3'OH rühma ja seda soodustab väike DNA või RNA fragment, mida nimetatakse praimeriks. DNA polümeraas loeb matriits-DNA-d ja liigub 3'-otsast 5'-otsa, moodustades uue 5'-3'-DNA ahela.
Mis on DNA polümeraas 1?
DNA polümeraas 1 (Pol 1) on prokarüootides leiduv ensüüm, mis aitab kaasa bakterite DNA replikatsioonile. See on esimene DNA polümeraasi tüüp, mille avastas Arthur Kornberg 1956. aastal. Seda ensüümi leidub kõigis prokarüootsetes organismides. Pol 1 kodeerib geen polA ja see koosneb 928 aminohappest. Sellel on 5 'kuni 3' eksonukleaasi aktiivsus; seega on see populaarne kui DNA-d parandav ensüüm kui DNA-d replikeeriv ensüüm. Samuti on see võimeline katalüüsima mitut polümerisatsiooni enne matriitsi DNA vabastamist ja Okazaki fragmentide ühendamist uue DNA täitmise ja RNA praimerite eemaldamise teel.
E Colist eraldatud Pol 1-d kasutati ulatuslikult molekulaarsetes rakendustes. Kui aga Taq Polymerase avastati, asendas see PCR-tehnoloogias E Coli Pol 1. Taq polümeraas on omamoodi termostabiilne DNA polümeraas, mis kuulub Pol 1-sse.
Joonis 02: DNA polümeraas 1
Mis on DNA polümeraas 2?
DNA polümeraas 2 (Pol 2) on prokarüootne ensüüm, mis katalüüsib DNA replikatsiooni. See kuulub polümeraas B perekonda ja seda kodeerib gen polB. E Koli avastas selle esmakordselt Thomas Kornberg 1970. aastal. Pol 2 on kerajas valk, mis koosneb 783 aminohappest. Sellel on nii 3 'kuni 5' eksonukleaasi aktiivsus kui ka 5 'kuni 3' polümeraasi aktiivsus. See interakteerub DNA polümeraas 3 ensüümidega, et säilitada DNA replikatsiooni truudus ja protsessivus. Pol 2-l on ka võimalus äsja sünteesitud DNA täpsuse jaoks korrektuurida.
Joonis 03: DNA polümeraas 2
Mis on DNA polümeraas 3?
DNA polümeraas 3 (Pol 3) on peamine ensüüm, mis katalüüsib DNA replikatsiooni prokarüootides. See kuulub C-polümeraasi perekonda ja seda kodeerib geen polC. Selle avastas Thomas Kornberg 1970. aastal. Pol 3 on replikatsioonihargi komponent ja võib lisada äsja polümeriseeruvale DNA ahelale 1000 nukleotiidi sekundis.
Pol 3 on holoensüüm, mis koosneb kümnest erinevast valgust ja millel on kolm funktsionaalset molekuli, nimelt a, e ja θ. Pol 3 funktsionaalsed molekulid vastutavad eraldi ensüümi kolme toime eest. A-subühik juhib DNA polümerisatsiooni, samas kui ε juhib ensüümi pol 3 eksonukleaasiga korrektsiooni toimet. Alamüksus θ aitab korrektuuriks allüksust ε.
Joonis 04: DNA polümeraasi 3 alaüksused
Mis vahe on DNA polümeraas 1 ja 2 ning 3 vahel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
DNA polümeraas 1 vs 2 vs 3 |
|
| Polümeraas 1 | Polümeraas 1 koosneb 928 aminohappest. |
| Polümeraas 2 | Polümeraas 2 koosneb 783 aminohappest. |
| Polümeraas 3 | Polümeraas 3 on holoensüüm, mis koosneb kümnest valgust, mis on jaotatud kolmeks funktsionaalseks alaühikuks. |
| Perekond | |
| Polümeraas 1 | Polümeraas 1 kuulub polümeraaside perekonda A. |
| Polümeraas 2 | Polümeraas 2 kuulub polümeraaside perekonda B. |
| Polümeraas 3 | Polümeraas 3 kuulub polümeraaside perekonda C. |
| Põhifunktsioon | |
| Polümeraas 1 | See vastutab DNA parandamise ja RNA praimerite eemaldamise eest. |
| Polümeraas 2 | See vastutab vastloodud DNA korrektuuri, truuduse ja protsessivuse eest |
| Polümeraas 3 | See vastutab DNA polümerisatsiooni eest |
Kokkuvõte - DNA polümeraas 1 vs 2 vs 3
DNA polümeraas on oluline ensüümide klass, mida leidub kõigis elusorganismides. DNA polümeraasi peamine ülesanne on DNA replikatsioon. See on võimeline kokku panema nukleotiide ja sünteesima uue komplementaarse DNA olemasoleva DNA jaoks. See ensüüm eksisteerib erineval kujul, varieerudes kujust ja suurusest. DNA polümeraasid 1, 2 ja 3 on DNA replikatsioonis osalevad prokarüootsed DNA polümeraasid. Pol 1 katalüüsib DNA kahjustuste taastumist. Pol 2 katalüüsib DNA replikatsiooni truudust ja protsessivust. Pol 3 katalüüsib 5 'kuni 3' DNA polümerisatsiooni.
