Różnica między ligazą DNA a polimerazą DNA

Kluczowa różnica - ligaza DNA vs polimeraza DNA
 

Ligaza DNA i polimeraza DNA są ważnymi enzymami zaangażowanymi w replikację DNA i mechanizmy naprawy DNA organizmów. Ligaza DNA jest odpowiedzialna za łączenie fragmentów DNA poprzez katalizowanie tworzenia wiązań fosfodiestrowych między nukleotydami. Polimeraza DNA jest odpowiedzialna za syntezę DNA z jego bloków budulcowych (nukleotydów) przy użyciu matrycy DNA. Jest to kluczowa różnica między ligazą DNA a polimerazą DNA.

ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest ligaza DNA
3. Co to jest polimeraza DNA
4. Porównanie obok siebie - ligaza DNA vs polimeraza DNA
5. Podsumowanie

Co to jest DNA Ligase?

Ligaza DNA jest enzymem, który katalizuje tworzenie wiązania fosfodiestrowego między 3 '- OH a 5'-PO₄ grupy nukleotydów i ułatwia łączenie fragmentów DNA. Jest również znany jako zszywacz molekularny. Ta zdolność umożliwia wypełnianie luk lub nacięć DNA i łączenie fragmentów Okazaki powstałych podczas replikacji DNA. Ligazy DNA są bardzo przydatne w technologii rekombinacji DNA do produkcji rekombinowanych cząsteczek DNA. Ligaza DNA łączy DNA będący przedmiotem zainteresowania z DNA wektorowym. Dlatego jest ważnym enzymem dla organizmów.

Enzym ligaza DNA zależy od kofaktora i Mg2⁺ jony dla swojej funkcji. Istnieją dwa kofaktory, które pomagają w ligazach DNA. NAD⁺ działa jako kofaktor bakteryjnych ligaz DNA, podczas gdy ATP często działa jako kofaktor wirusowy i eukariotyczne ligazy DNA. Działanie eukariotycznej ligazy DNA kończy się trzema głównymi etapami.

Krok 01. Ligaza DNA atakuje cząsteczkę ATP i uwalnia pirofosforan (dwie grupy fosforanowe) i AMP oraz tworzy związek pośredni ligaza-adenylan poprzez wiązanie kowalencyjne z otrzymanym AMP.

Krok 02: Utworzony enzym pośredni AMP przenosi AMP na fosforan 5 'nicka i tworzy DNA - adenylan (tlen 5'-fosforanowy nici DNA atakuje fosfor związku pośredniego ligaza-adenylan).

Krok 03: Ligaza DNA katalizuje atak 3'-OH nici na adenylan DNA, aby dołączyć do polinukleotydów i uwalnia AMP.

Ligazy DNA są zazwyczaj izolowane z bakteriofaga T4 i szeroko stosowane w technologii rekombinacji DNA.

Rycina 01: Ligaza DNA w naprawie nicka

Co to jest polimeraza DNA?

Polimeraza DNA jest wszechobecnym enzymem obecnym we wszystkich organizmach zaangażowanych w syntezę DNA i replikację genomu. Informacje genetyczne przekazywane są od rodzica do potomstwa za pomocą polimerazy DNA. Katalizuje syntezę nowego DNA komplementarnego do istniejącego DNA. Polimeraza DNA dodaje nukleotydy (bloki budulcowe kwasów nukleinowych) do grupy 3 'OH sekwencji startera i kontynuuje tworzenie nici w kierunku 5'. Większość polimerazy DNA ma aktywność polimerazy 5 'do 3' i aktywność egzonukleazy 3 'do 5' do korekty.

Prokariotyczne polimerazy DNA opisano w pięciu głównych grupach. Eukarionty zawierają co najmniej 16 różnych polimerazy DNA. Wszystkie te polimerazy DNA są pogrupowane w siedem rodzin, a mianowicie A, B, C, D, X, Y i RT (odwrotna transkryptaza).

Rycina 02: Replikacja DNA napędzana polimerazą DNA

Jaka jest różnica między ligazą DNA a polimerazą DNA?

Ligaza DNA kontra polimeraza DNA
Ligaza DNA jest enzymem, który katalizuje tworzenie wiązań fosfodiestrowych między nukleotydami i łączy ze sobą fragmenty DNA.	Polimeraza DNA jest enzymem, który katalizuje syntezę DNA za pomocą nukleotydów.
Rola w replikacji DNA
Ligaza DNA jest dodatkowym enzymem w replikacji DNA, który łączy fragmenty Okazaki.	Polimeraza DNA jest głównym enzymem w replikacji DNA.
Wymagania
To zależy od Mg2)+ jony i ATP / NAD+ kofaktory	To zależy od matrycy, nukleotydów, starterów i Mg2)+.
Funkcje
Ligaza DNA jest ważna dla rekombinacji DNA, naprawy DNA i replikacji DNA.	Polimeraza DNA jest ważna dla replikacji DNA, naprawy DNA i technologii rekombinacji DNA.

Podsumowanie - DNA Ligaza vs polimeraza DNA

Ligaza DNA jest ważnym enzymem potrzebnym do łączenia fragmentów DNA wiązaniami fosfodiestrowymi. Polimeraza DNA jest głównym enzymem ważnym dla syntezy nowego DNA. Kluczową różnicą między ligazą DNA a polimerazą DNA jest ich funkcja. Oba enzymy są jednak niezbędne do naprawy DNA, replikacji DNA i technologii rekombinacji DNA.

Odniesienie:
Rossi, R., A. Montecucco, G. Ciarrocchi i G. Biamonti. „Charakterystyka funkcjonalna ligazy DNA T4: nowy wgląd w mechanizm działania.” Badania nad kwasami nukleinowymi. U.S. National Library of Medicine, 1 czerwca 1997 r. Web. 11 marca 2017 r
Martin, Ina V. i Stuart A. MacNeill. „Ligazy DNA zależne od ATP”. Biologia genomu. BioMed Central, 2002. Web. 11 marca 2017 r
Garcia-Diaz, Miguel i Katarzyna Bebenek. „Wiele funkcji polimerazy DNA.” Krytyczne recenzje w naukach o roślinach. U.S. National Library of Medicine, marzec 2007. Internet. 11 marca 2017 r

Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Mechanizm naprawy nici Ligase” Autor: Jrmcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Maszyna do replikacji Phage T7” Autor: Danykl - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia