Różnica między polimerazą DNA 1 2 a 3

Kluczowa różnica - polimeraza DNA 1 vs 2 vs 3
 

Polimeraza DNA jest specjalnym kladem enzymów biorących udział w replikacji DNA żywych organizmów. Informacja genetyczna jest przekazywana z pokolenia na pokolenie ze względu na obecność tego enzymu. Istnieją różne formy enzymu polimerazy DNA występujące w eukariotach i prokariotach. Polimeraza DNA 1, 2 i 3 występuje tylko w organizmach prokariotycznych i odgrywają one różne role w replikacji DNA. Kluczowa różnica między polimerazą DNA 1 2 i 3 zależy głównie od pierwotnej funkcji każdego enzymu. Polimeraza DNA 3 jest głównym enzymem katalizującym syntezę DNA, podczas gdy polimeraza DNA 1 i 2 bierze udział w naprawie i korekcie DNA.

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

Co to jest polimeraza DNA?

Duplikacja DNA jest niezbędna do przekazywania informacji genetycznej od rodzica do potomstwa. Ułatwia to specjalny enzym zwany polimerazą DNA. Polimerazę DNA można zdefiniować jako wszechobecny enzym, który katalizuje syntezę DNA komplementarnego do istniejącego DNA w żywych komórkach. Po raz pierwszy został odkryty w E coli Arthur Kornberg w 1955 roku. Replikacja i utrzymanie DNA są regulowane głównie przez polimerazy DNA w komórce. Odkrycie polimerazy DNA pomogło wielu technikom biologii molekularnej. Jest to enzym wymagany do syntezy nowych nici DNA podobnych do oryginalnego DNA organizmów z nukleotydów podczas wielu technik biologii molekularnej, w tym PCR, klonowania genów, sekwencjonowania genów, diagnozy chorób, terapii genowej, analizy polimorfizmu itp..

Polimerazy DNA istnieją w wielu formach różniących się kształtem i rozmiarem. Należą do kilku rodzin: A, B, C, D, X, Y i RT. Prokariotyczne polimerazy DNA są pogrupowane w pięć różnych kategorii, a mianowicie: polimeraza DNA 1, polimeraza DNA 2, polimeraza DNA 3, polimeraza DNA 4 i polimeraza DNA 5. Organizmy eukariotyczne mają około piętnaście różnych polimerazy DNA, a mianowicie polimerazy β, λ, σ, μ, α , δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ i ν.

Rycina 01: Polimeraza DNA

Podczas syntezy nowego DNA za pomocą polimerazy DNA, zaczyna się on od końca 3 'i kieruje syntezę w kierunku końca 5' poprzez dodawanie nukleotydów na raz, komplementarnie do matrycy DNA. Polimeraza DNA potrzebuje wcześniej istniejącej grupy 3 'OH, aby zainicjować syntezę łańcucha i jest ułatwiona przez mały fragment DNA lub RNA zwany starterem. Polimeraza DNA odczytuje matrycowy DNA i przesuwa się od końca 3 'do końca 5', tworząc nową nić DNA 5'-3 '.

Co to jest polimeraza DNA 1?

Polimeraza DNA 1 (Pol 1) jest enzymem występującym u prokariotów, który pomaga w replikacji bakteryjnego DNA. Jest to pierwszy typ polimerazy DNA odkryty przez Arthura Kornberga w 1956 roku. Enzym ten jest obecny we wszystkich organizmach prokariotycznych. Pol 1 jest kodowany przez gen polA i składa się z 928 aminokwasów. Ma aktywność egzonukleazy 5 'do 3'; dlatego jest popularny jako enzym naprawiający DNA, a nie jako enzym replikujący DNA. Ma także zdolność do katalizowania wielu polimeryzacji przed uwolnieniem matrycy DNA i łączenia fragmentów Okazaki razem poprzez wypełnienie nowego DNA i usunięcie starterów RNA.

Pol 1 izolowany od E coli był szeroko stosowany w zastosowaniach molekularnych. Jednak po odkryciu polimerazy Taq zastąpiło E Coli Pol 1 w technologii PCR. Polimeraza Taq jest rodzajem termostabilnej polimerazy DNA należącej do Pol 1.

Rycina 02: Polimeraza DNA 1

Co to jest polimeraza DNA 2?

Polimeraza DNA 2 (Pol 2) jest enzymem prokariotycznym, który katalizuje replikację DNA. Należy do rodziny polimerazy B i jest kodowany przez gen polB. Po raz pierwszy został odkryty E coli Thomas Kornberg w 1970 roku. Pol 2 jest białkiem globularnym złożonym z 783 aminokwasów. Ma zarówno aktywność egzonukleazy 3 'do 5', jak i aktywność polimerazy 5 'do 3'. Oddziałuje z enzymami polimerazy 3 DNA, aby zachować wierność i procesowość replikacji DNA. Pol 2 ma również możliwość korekty nowo zsyntetyzowanego DNA w celu uzyskania dokładności.

Rycina 03: Polimeraza DNA 2

Co to jest polimeraza DNA 3?

Polimeraza DNA 3 (Pol 3) jest głównym enzymem, który katalizuje replikację DNA u prokariotów. Należy do rodziny polimerazy C i jest kodowany przez gen polC. Został odkryty przez Thomasa Kornberga w 1970 roku. Pol 3 jest składnikiem widełek replikacyjnych i może dodawać 1000 nukleotydów na sekundę do nowo polimeryzowanej nici DNA.

Pol 3 jest holoenzymem złożonym z dziesięciu różnych białek i ma trzy funkcjonalne cząsteczki, a mianowicie α, ε i θ. Trzy funkcjonalne cząsteczki Pol 3 są osobno odpowiedzialne za trzy działania enzymu. Podjednostka α zarządza polimeryzacją DNA, natomiast ε zarządza aktywnością korekty egzonukleazy enzymu pol3. Podjednostka helps pomaga podjednostce ε do korekty.

Rycina 04: Podjednostki polimerazy DNA 3

Jaka jest różnica między polimerazą DNA 1 a 2 i 3?

Polimeraza DNA 1 vs 2 vs 3
Polimeraza 1	Polimeraza 1 składa się z 928 aminokwasów.
Polimeraza 2	Polimeraza 2 składa się z 783 aminokwasów.
Polimeraza 3	Polimeraza 3 jest holoenzymem złożonym z dziesięciu białek ułożonych w trzy funkcjonalne podjednostki.
Rodzina
Polimeraza 1	Polimeraza 1 należy do rodziny polimerazy A..
Polimeraza 2	Polimeraza 2 należy do rodziny polimerazy B..
Polimeraza 3	Polimeraza 3 należy do rodziny polimerazy C..
Główna funkcja
Polimeraza 1	Jest to odpowiedzialne za naprawę DNA i usuwanie starterów RNA.
Polimeraza 2	Jest to odpowiedzialne za korektę, wierność i procesowość nowo utworzonego DNA
Polimeraza 3	Jest to odpowiedzialne za polimeryzację DNA

Podsumowanie - polimeraza DNA 1 vs 2 vs 3

Polimeraza DNA jest ważną klasą enzymów występującą we wszystkich żywych organizmach. Główną funkcją polimerazy DNA jest replikacja DNA. Jest zdolny do składania nukleotydów i syntezy nowego komplementarnego DNA dla istniejącego DNA. Enzym ten występuje w różnych postaciach, różniących się kształtem i rozmiarem. Polimeraza DNA 1, 2 i 3 są prokariotycznymi polimerazami DNA zaangażowanymi w replikację DNA. Pol 1 katalizuje naprawę uszkodzeń DNA. Pol 2 katalizuje wierność i procesowość replikacji DNA. Pol 3 katalizuje polimeryzację DNA od 5 'do 3'.

Odniesienie:
1. Lehman, I. R. „Odkrycie polimerazy DNA”. Journal of Biological Chemistry. N.p., 12 września 2003. Web. 06 marca 2017
2. Gardner, Andrew F. i Zvi Kelman. „Polimerazy DNA w biotechnologii”. Granice Frontiers, 13 listopada 2014. Internet. 06 marca 2017
3. 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. 06 marca 2017

Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Polimeraza DNA” Di Yikrazuul - Opera propria (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „PolimerazyDomeny” według (nieznanej) „cząsteczki miesiąca”, marzec 2000 r. - Bank danych białek (domena publiczna) przez Commons Wikimedia
3. „Struktura Pol2 (w oparciu o 35 km)” Autor: Sbandeka - Praca własna (CC BY-SA 4.0) za pośrednictwem Commons Wikimedia
4. „Polimeraza DNA III (z podjednostkami)” Autor: Alepopoli - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia