Sự khác biệt giữa DNA Ligase và DNA polymerase

Sự khác biệt chính - DNA Ligase so với DNA polymerase
 

DNA ligase và DNA polymerase là các enzyme quan trọng liên quan đến sao chép DNA và cơ chế sửa chữa DNA của sinh vật. DNA ligase chịu trách nhiệm nối các đoạn DNA bằng cách xúc tác cho sự hình thành liên kết phosphodiester giữa các nucleotide. DNA polymerase chịu trách nhiệm tổng hợp DNA từ các khối xây dựng (nucleotide) bằng DNA mẫu. Đây là điểm khác biệt chính giữa DNA ligase và DNA polymerase.

NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. DNA Ligase là gì
3. DNA polymerase là gì
4. So sánh cạnh nhau - DNA Ligase vs DNA polymerase
5. Tóm tắt

DNA Ligase là gì?

DNA ligase là một enzyme xúc tác cho sự hình thành liên kết phosphodiester giữa 3 '- OH và 5'- PO₄ các nhóm nucleotide và tạo điều kiện cho sự tham gia của các đoạn DNA. Nó còn được gọi là một khâu phân tử. Khả năng này cho phép lấp đầy các khoảng trống hoặc các nút DNA và nối các đoạn Okazaki được hình thành trong quá trình sao chép DNA. Dây chằng DNA rất hữu ích trong công nghệ DNA tái tổ hợp để sản xuất các phân tử DNA tái tổ hợp. DNA ligase kết hợp DNA quan tâm với DNA vector. Do đó, nó là một enzyme quan trọng đối với sinh vật.

Enzym DNA ligase phụ thuộc vào đồng yếu tố và Mg2⁺ các ion cho chức năng của nó. Có hai cofactors giúp trong các dây chằng DNA. NAD⁺ hoạt động như một đồng yếu tố cho các dây chằng DNA của vi khuẩn trong khi ATP thường hoạt động như một vi rút đồng trục và các dây chằng DNA của sinh vật nhân chuẩn. Hành động ligase DNA nhân chuẩn hoàn thành thông qua ba bước chính.

Bước 01. DNA ligase tấn công phân tử ATP và giải phóng pyrophosphate (hai nhóm phosphate) và AMP, và tạo thành ligase-adenylate trung gian bằng cách liên kết cộng hóa trị với AMP kết quả.

Bước 02: Enzyme hình thành AMP trung gian chuyển AMP thành 5 'phosphate của nick và tạo thành DNA - adenylate (oxy 5'-phosphate của chuỗi DNA tấn công phốt pho của trung gian ligase-adenylate).

Bước 03: DNA ligase xúc tác sự tấn công của 3'-OH của nick trên DNA-adenylate để tham gia vào các polynucleotide và giải phóng AMP.

Dây chằng DNA thường được phân lập từ vi khuẩn T4 và được sử dụng rộng rãi trong công nghệ DNA tái tổ hợp.

Hình 01: DNA ligase trong sửa chữa nick

DNA polymerase là gì?

DNA polymerase là một enzyme có mặt khắp nơi trong tất cả các sinh vật tham gia vào quá trình tổng hợp DNA và sao chép bộ gen. Thông tin di truyền truyền từ cha mẹ sang con cái với sự trợ giúp của DNA polymerase. Nó xúc tác cho sự tổng hợp DNA bổ sung mới cho DNA hiện có. DNA polymerase bổ sung nucleotide (xây dựng khối axit nucleic) vào nhóm 3 'OH của trình tự mồi và tiếp tục quá trình hình thành chuỗi theo hướng 5'. Hầu hết các polymerase DNA có hoạt động polymerase 5 'đến 3' và hoạt động exonuclease 3 'đến 5' để hiệu đính.

DNA polymerase prokaryotic được mô tả dưới năm nhóm chính. Sinh vật nhân chuẩn chứa ít nhất 16 polymerase DNA khác nhau. Tất cả các polymerase DNA này được nhóm thành bảy họ là A, B, C, D, X, Y và RT (Phiên mã ngược).

Hình 02: Sao chép DNA điều khiển DNA polymerase

Sự khác biệt giữa DNA Ligase và DNA polymerase là gì?

DNA Ligase vs DNA polymerase
DNA ligase là một enzyme xúc tác cho sự hình thành liên kết phosphodiester giữa các nucleotide và kết nối các đoạn DNA lại với nhau.	DNA polymerase là enzyme xúc tác cho quá trình tổng hợp DNA bằng nucleotide.
Vai trò trong tái tạo DNA
DNA ligase là một enzyme bổ sung trong quá trình sao chép DNA kết hợp với các đoạn Okazaki.	DNA polymerase là enzyme chính trong sao chép DNA.
Yêu cầu
Nó phụ thuộc vào Mg2+ các ion và ATP / NAD+ đồng yếu tố	Nó phụ thuộc vào một mẫu, nucleotide, mồi và Mg2+.
Chức năng
DNA ligase rất quan trọng cho sự tái hợp DNA, sửa chữa DNA và sao chép DNA.	DNA polymerase rất quan trọng cho sự sao chép DNA, sửa chữa DNA và công nghệ tái hợp DNA.

Tóm tắt - DNA Ligase vs DNA polymerase

DNA ligase là một enzyme quan trọng cần thiết để nối các đoạn DNA bằng liên kết phosphodiester. DNA polymerase là enzyme chính quan trọng cho sự tổng hợp DNA mới. Sự khác biệt chính giữa DNA ligase và DNA polymerase là chức năng của chúng. Tuy nhiên, cả hai enzyme đều cần thiết cho việc sửa chữa DNA, sao chép DNA và công nghệ DNA tái tổ hợp.

Tài liệu tham khảo:
Rossi, R., A. Montecucco, G. Ciarrocchi và G. Biamonti. Đặc tính chức năng của Ligase DNA T4: một cái nhìn sâu sắc mới về cơ chế hoạt động. Nghiên cứu axit nucleic. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 6 năm 1997. Web. Ngày 11 tháng 3 năm 2017
Martin, Ina V. và Stuart A. MacNeill. Dây chằng DNA phụ thuộc vào ATP. Sinh học bộ gen. Trung tâm BioMed, 2002. Web. Ngày 11 tháng 3 năm 2017
Garcia-Diaz, Miguel và Katarzyna Bebenek. Nhiều chức năng của DNA polymerase. Đánh giá quan trọng trong khoa học thực vật. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, tháng 3 năm 2007 Web. Ngày 11 tháng 3 năm 2017

Hình ảnh lịch sự:
1. nick Ligase sửa chữa nick mecanism của nhà cung cấp By By Bymcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
2. Máy móc nhân rộng của Phage T7, do By Danykl - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) thông qua Wikimedia Commons