Różnica między polimerazą Taq a polimerazą DNA

Kluczowa różnica - polimeraza Taq vs polimeraza DNA
 

Polimeraza DNA jest enzymem, który tworzy nowe DNA z bloków budulcowych (nukleotydów). U prokariotów i eukariotów występują różne typy polimerazy DNA. Duplikacja DNA jest możliwa ze względu na obecność tych specjalnych enzymów, a informacja genetyczna przekazywana jest potomstwu poprzez działanie polimerazy DNA. Polimeraza Taq jest specjalnym rodzajem polimerazy DNA, która jest termostabilna i jest szeroko stosowana w PCR. Polimeraza Taq znajduje się w bakteriach termofilnych i jest oczyszczana w in vitro Replikacja DNA. The kluczowa różnica między polimerazą Taq i polimerazą DNA jest to Polimeraza Taq może wytrzymać wysokie temperatury bez denaturacji, podczas gdy inne polimerazy DNA denaturują w wysokich temperaturach (w temperaturach degradujących białko).

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

Co to jest polimeraza Taq?

Polimeraza Taq (Polimeraza DNA Taq) jest enzymem stosowanym do syntezy DNA in vitro techniką PCR. Jest wytwarzany przez bakterię termofilną o nazwie Thermus aquaticus który żyje w gorących źródłach i otworach termicznych. Polimeraza Taq jest termostabilnym enzymem, który nie rozkłada się w wysokich temperaturach. Polimerazę Taq oczyszczono po raz pierwszy i opublikowano w Chien i in. w 1976 r. Technikę PCR przeprowadza się za pomocą polimerazy Taq ze względu na jej zdolność do tolerowania wysokich temperatur i wahań temperatury podczas PCR. Polimeraza Taq katalizuje syntezę DNA, gdy istnieją startery, nukleotydy i jednoniciowy matrycowy DNA. Enzym składa się z pojedynczego polipeptydu o masie cząsteczkowej około 94 kDa. Polimeraza Taq wykazuje swoją optymalną aktywność w temperaturze 80 ° C i w zakresie pH 7–8 z obecnością jonów magnezu. Ma zarówno aktywność polimerazy, jak i egzonukleazy. Enzym składa się z pojedynczego łańcucha polipeptydowego, a gen polimerazy Taq zawiera wysoką zawartość G i C (67,9%).

Termostabilna polimeraza Taq umożliwia przeprowadzanie PCR w wysokich temperaturach, które zwiększają swoistość starterów i redukują wytwarzanie niepożądanych produktów PCR (dimerów starterów). Polimeraza Taq eliminuje również potrzebę dodawania nowych enzymów do reakcji PCR po każdym cyklu reakcji PCR ze względu na jej zdolność do wytrzymywania wysokich temperatur. Odkrycie polimerazy Taq umożliwiło przeprowadzenie PCR w pojedynczej zamkniętej probówce w stosunkowo prostej maszynie. Ze względu na te właściwości polimerazy Taq, PCR staje się popularną rutynowo wykonywaną techniką laboratoryjną w wielu analizach biologii molekularnej dotyczących analizy DNA.

Polimeraza Taq jest szeroko stosowana w technikach biologii molekularnej i istnieje zapotrzebowanie na produkcję polimerazy Taq na dużą skalę. Dlatego, stosując technologię rekombinacji DNA i klonowanie genów, gen kodujący polimerazę DNA Taq został sklonowany i wyrażony w Escherichia coli. To znacznie ułatwiło produkcję rekombinowanej polimerazy Taq i obniżyło cenę tego enzymu dla odpowiedniego zastosowania.

Rycina 1: Polimeraza Taq

Co to jest polimeraza DNA?

Polimeraza DNA jest enzymem, który katalizuje syntezę DNA z nukleotydów. Jest to najdokładniejszy enzym odpowiedzialny za powielanie genomów i przekazywanie informacji genetycznej potomstwu. Podczas podziału komórki polimeraza DNA powiela całe swoje DNA i przekazuje jedną kopię do każdej komórki potomnej. W 1955 roku Arthur Kornberg odkrył polimerazę DNA w E coli. Funkcja polimerazy DNA zależy od kilku wymagań; matryca DNA, Mg⁺²⁾ jony, wszystkie cztery typy deoksynukleotydów (dATP, dTTP, dCTP i d GTP) oraz krótka sekwencja RNA (starter). Synteza DNA odbywa się w kierunku od 5 'do 3' przez polimerazę DNA.

Polimerazy DNA można pogrupować w siedem różnych rodzin: A, B, C, D, X, Y i RT (odwrotna transkryptaza). Retrowirusy kodują dla RT; niezwykła polimeraza DNA, która potrzebuje matrycy RNA do syntezy DNA. Istnieje pięć różnych rodzajów polimerazy DNA u prokariotów dla różnych ról w replikacji DNA. Polimeraza DNA 3 jest odpowiedzialna za polimeryzację nowej nici DNA. Polimeraza DNA 1 jest odpowiedzialna za naprawę i łatanie DNA. Polimerazy DNA 2, 4 i 5 są odpowiedzialne za naprawę i korektę DNA. U eukariontów istnieje 15 różnych rodzajów polimerazy DNA. Obejmują one pięć głównych rodzin.

Rycina 2: Polimeraza DNA

Polimerazy DNA są stosowane w klonowaniu genów, PCR, sekwencjonowaniu DNA, wykrywaniu SNP, diagnostyce molekularnej itp. Polimerazy Taq to jeden rodzaj polimerazy DNA, który może tolerować wysokie temperatury i być dostępny do syntezy DNA bez degradacji.

Jaka jest różnica między polimerazą Taq a polimerazą DNA?

Polimeraza Taq kontra polimeraza DNA
Polimeraza DNA Taq to enzym, który tworzy DNA. Jest to termostabilny enzym występujący w termofilach	Polimeraza DNA to enzym ułatwiający replikację DNA, występujący zarówno w organizmach prokariotycznych, jak i eukariotycznych.
Degradacja w wysokich temperaturach
Polimeraza Taq jest aktywna w wysokich temperaturach.	Polimerazy DNA rozkładają się w wysokich temperaturach denaturujących białko.
Posługiwać się
Jest to szeroko stosowane w PCR	Polimeraza Taq zastąpiła polimerazę DNA z coli pierwotnie stosowany w PCR.

Podsumowanie - Taq Polimeraza vs. Polimeraza DNA

Polimerazy DNA to enzymy, które syntetyzują DNA z deoksynukleotydów (budulców DNA), gdy matryca i startery są dostępne. Polimerazy DNA są wymagane do powielenia DNA komórek i przejścia do identycznych komórek potomnych podczas podziału komórek. Polimerazy DNA dodają nowe nukleotydy do końca 3 'startera i wydłużają syntezę nowej nici DNA w kierunku od 5' do 3 '. Polimeraza DNA Taq jest jednym z enzymów polimerazy DNA, który jest bardzo przydatny w metodzie amplifikacji łańcuchowej polimerazy (PCR). E coli Polimerazy DNA 1 użyto wcześniej do PCR, ale komercyjna polimeraza Taq wyparła ją ze względu na wysoką swoistość wiązania startera w podwyższonych temperaturach i wytwarzanie wyższej wydajności pożądanego produktu z mniej niespecyficznym produktem amplifikacji. Jest to różnica między polimerazą Taq a polimerazą DNA.

Odniesienie:
1.Ishino, Sonoko i Yoshizumi Ishino. „Polimerazy DNA jako przydatne odczynniki w biotechnologii - historia badań rozwojowych w tej dziedzinie.” Granice w mikrobiologii. Frontiers Media S.A., 2014. Internet. 28 lutego 2017 r
2 „Taq i inne termostabilne polimerazy DNA”. Springer Springer Holandia, 1 stycznia 1970 r. Internet. 28 lutego 2017 r
3.Stillman, Bruce. „Polimerazy DNA w widełkach replikacyjnych u eukariontów”. Komórka molekularna. U.S. National Library of Medicine, 9 maja 2008. Web. 28 lutego 2017 r
4. EukariotyczneDNAPolimerazy - University of Oxford. ” N.p., n.d. Sieć. 28 lutego 2017 r

Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Taq” Autor: Adenosine - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Polimeraza DNA” Autor: Yikrazuul - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia