DNA ligase là một enzyme quan trọng được sử dụng trong các kỹ thuật sinh học phân tử. Nó hoạt động như một chất keo phân tử để tham gia nucleotide bằng cách hình thành liên kết phosphodiester giữa các nucleotide. Các liên kết phosphodiester được hình thành giữa đầu 3 'hydroxyl của nửa đường và nhóm phosphate 5'. DNA ligase rất quan trọng trong quá trình sao chép để tham gia vào các đoạn Okazaki của chuỗi bị trễ và trong các cơ chế sửa chữa DNA và trong ống nghiệm thí nghiệm nhân bản để tham gia gen quan tâm mong muốn vào bộ gen vector. Có hai dây chằng DNA chính hiện đang được các nhà sinh học phân tử sử dụng: dây chằng DNA T4 và T7. Ligase T4 DNA là một trong những enzyme đầu tiên được phân lập từ vi khuẩn T4. T7 DNA ligase, một loại protein nhỏ hơn, là một enzyme được phân lập từ vi khuẩn T7. Đây là điểm khác biệt chính giữa các dây chằng DNA T4 và T7.
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Hành động của DNA Ligase là gì
3. Ligase T4 DNA là gì
4. Ligase T7 DNA là gì
4. Điểm tương đồng giữa T4 và T7 DNA Ligase
5. So sánh cạnh nhau - Ligase T4 và T7 DNA ở dạng bảng
6. Tóm tắt
Thắt DNA xảy ra trong một phản ứng ba bước. Bước đầu tiên là một cuộc tấn công nucleophin vào alpha-photpho của ATP tạo ra một trung gian enzyme-adenylate cộng hóa trị trong đó AMP được liên kết với nitơ chuỗi phía cuối của lysine. Trong bước thứ hai, một cuộc tấn công nucleophilic xảy ra trên phốt pho của enzyme-adenylate bởi chất nền DNA kết thúc 5'-phosphate, giải phóng lysine và tạo thành DNA-adenylate. Ở bước cuối cùng, DNA-adenylate bị tấn công bởi 3'- OH của một chuỗi DNA khác, giải phóng AMP và tham gia các polynucleotide.
T4 Ligase là ligase đầu tiên được phân lập và xác định bởi Meselson, Weigle và Kellenberger và là ligase thương mại đầu tiên được sản xuất. T4 DNA ligase là một enzyme phụ thuộc ATP, xúc tác cho sự hình thành liên kết phosphodiester. Nó là một chuỗi polypeptide đơn với dư lượng axit amin 487 và có trọng lượng phân tử khoảng 77 kDa. Độ pH tối ưu cho hoạt động của nó nằm trong khoảng 7,5 - 8.
Hình 01: Ligase DNA T4
T4 DNA Ligase, như tên gọi của nó, có mặt trong vi khuẩn T4 và được phân lập khi phage sản xuất enzyme khi bị nhiễm -E coli. Enzim tạo ra các chuỗi kép DNA sợi đôi với các đầu cùn và các đoạn bị ràng buộc phải ở gần nhau.
T7 ligase là protein 41 kDa được sản xuất bởi T7 Bacteriophage và được phân lập bằng cách lây nhiễm E coli tế bào. Chức năng chính của T7 ligase là liên kết các chuỗi DNA thông qua các liên kết phosphodiester và nối các đoạn DNA gần đó trong các thí nghiệm nhân bản. Độ pH tối ưu cho ligase DNA T7 nằm trong khoảng 7,0 - 7,2. Ligase T7 phụ thuộc ATP. Dây chằng DNA T7 cũng có khả năng ủ các DNA và RNA lai, tạo ra sự phù hợp bất thường trong quá trình phiên mã; tuy nhiên, hiện tượng này vẫn đang được nghiên cứu bởi trong ống nghiệm học.
DNA Ligase T4 vs T7 | |
T4 DNA Ligase loại DNA ligase phân lập từ vi khuẩn T4 và có liên quan đến việc thắt các đoạn DNA liền kề thông qua sự hình thành liên kết phosphodiester. | T7 DNA Ligase loại DNA ligase phân lập từ vi khuẩn T7 và có liên quan đến việc thắt các đoạn DNA liền kề thông qua sự hình thành liên kết phosphodiester. |
Kích thước của protein | |
Kích thước của ligase T4 DNA là 77 kDa - lớn hơn so với ligase T7 DNA. | Kích thước của ligase T7 DNA là 41 kDa. |
PH tối ưu | |
Phạm vi pH hoạt động ligase DNA T4 là 7,5 - 8,0. | Phạm vi pH hoạt động ligase T7 DNA là 7.0 - 7.2. |
Dây chằng DNA là một lớp enzyme quan trọng liên quan đến nhân bản phân tử để tạo ra các phân tử DNA tái tổ hợp có chứa gen quan tâm. Phản ứng thắt là một phản ứng sử dụng năng lượng và có những nghiên cứu mới đang được tiến hành để cải thiện độ chính xác thông qua điều chỉnh các dây chằng có sẵn. Dây chằng DNA T4 và T7 là hai loại enzyme ligase DNA quan trọng được sử dụng trong kỹ thuật sinh học phân tử. Ligase T7 DNA cũng là kết quả của nghiên cứu dựa trên ligase chính được phân lập từ T4 bị nhiễm bệnh E coli. T7 được mô tả hiệu quả và chính xác hơn trong việc thực hiện chức năng của nó do kích thước nhỏ hơn. Đây là sự khác biệt giữa ligase T4 và T7.
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa T4 và T7 Ligase.
1. DNA DNA Ligase, T4. DNA Ligase, T4 - Hướng dẫn sử dụng Enzyme Worthington, Có sẵn tại đây. Truy cập ngày 22 tháng 8 năm 2017.
2. Doherty, Aidan J., et al. Vi khuẩn DNA T7 DNA Ligase TỔNG HỢP, MUA SẮM, KHAI THÁC VÀ ĐẶC ĐIỂM. Tạp chí Hóa học sinh học, 10 tháng 5 năm 1996, Có sẵn ở đây. Truy cập ngày 22 tháng 8 năm 2017.
1. Hình Hình 3. Sự trợ giúp nẹp Đơn sợi mRNA-DNA T4 DNA Ligase thắt. (CC BY 3.0) qua Commons Wikimedia