Pagrindinis skirtumas – DNR ligazė prieš DNR polimerazę
DNR ligazė ir DNR polimerazė yra svarbūs fermentai, dalyvaujantys organizmų DNR replikacijos ir DNR taisymo mechanizmuose. DNR ligazė yra atsakinga už DNR fragmentų sujungimą, katalizuodama fosfodiesterio ryšių tarp nukleotidų susidarymą. DNR polimerazė yra atsakinga už DNR sintezę iš jos statybinių blokų (nukleotidų), naudojant šabloninę DNR. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp DNR ligazės ir DNR polimerazės.
Kas yra DNR ligazė?
DNR ligazė yra fermentas, kuris katalizuoja fosfodiesterio jungties susidarymą tarp 3’ – OH ir 5’-PO4 nukleotidų grupių ir palengvina DNR fragmentų sujungimą. Jis taip pat žinomas kaip molekulinis dygsnis. Šis gebėjimas leidžia užpildyti DNR spragas ar įtrūkimus ir sujungti Okazaki fragmentus, susidariusius DNR replikacijos metu. DNR ligazės yra labai naudingos rekombinantinės DNR technologijoje, gaminant rekombinantines DNR molekules. DNR ligazė sujungia dominančią DNR su vektorine DNR. Todėl tai yra svarbus fermentas organizmams.
DNR ligazės fermentas priklauso nuo kofaktoriaus ir Mg2+ jonų. Yra du kofaktoriai, kurie padeda DNR ligazėse. NAD+ veikia kaip bakterijų DNR ligazių kofaktorius, o ATP dažnai veikia kaip kofaktorius virusas ir eukariotinės DNR ligazės. Eukariotinės DNR ligazės veikimas baigiamas trimis pagrindiniais etapais.
01 veiksmas. DNR ligazė atakuoja ATP molekulę ir išskiria pirofosfatą (dvi fosfatų grupes) ir AMP bei sudaro tarpinį ligazės-adenilatą, kovalentiškai jungdamasi su gautu AMP.
02 veiksmas: susidaręs fermentas AMP tarpinis produktas perneša AMP į 5' plyšio fosfatą ir sudaro DNR – adenilatą (DNR grandinės 5′-fosfato deguonis atakuoja ligazės-adenilato tarpinio junginio fosforą).
03 veiksmas: DNR ligazė katalizuoja plyšio 3′-OH ataką DNR adenilatui, kad prisijungtų prie polinukleotidų ir išlaisvintų AMP.
DNR ligazės paprastai išskiriamos iš T4 bakteriofago ir plačiai naudojamos rekombinantinėje DNR technologijoje.
01 pav.: DNR ligazė skilties atstatyme
Kas yra DNR polimerazė?
DNR polimerazė yra visur esantis fermentas, esantis visuose organizmuose, dalyvaujančiuose DNR sintezėje ir genomo replikacijoje. Genetinė informacija perduodama iš tėvų palikuonims DNR polimerazių pagalba. Jis katalizuoja naujos DNR, kuri papildo esamą DNR, sintezę. DNR polimerazė prideda nukleotidus (nukleorūgščių statybinius blokus) į pradmenų sekos 3’ OH grupę ir tęsia grandinės formavimąsi 5’ kryptimi. Dauguma DNR polimerazių turi 5–3 colių polimerazės aktyvumą ir 3–5 colių egzonukleazės aktyvumą, kad būtų galima atlikti korektūrą.
Prokariotinės DNR polimerazės aprašytos penkiose pagrindinėse grupėse. Eukariotuose yra mažiausiai 16 skirtingų DNR polimerazių. Visos šios DNR polimerazės yra sugrupuotos į septynias šeimas: A, B, C, D, X, Y ir RT (atvirkštinė transkriptazė).
02 pav.: DNR polimerazės skatinama DNR replikacija
Kuo skiriasi DNR ligazė ir DNR polimerazė?
DNR ligazė prieš DNR polimerazę |
|
| DNR ligazė yra fermentas, kuris katalizuoja fosfodiesterio jungčių tarp nukleotidų susidarymą ir sujungia DNR fragmentus. | DNR polimerazė yra fermentas, kuris katalizuoja DNR sintezę naudodamas nukleotidus. |
| Vaidmuo DNR replikacijoje | |
| DNR ligazė yra papildomas DNR replikacijos fermentas, kuris sujungia Okazaki fragmentus. | DNR polimerazė yra pagrindinis DNR replikacijos fermentas. |
| Reikalavimai | |
| Tai priklauso nuo Mg2+ jonų ir ATP/NAD+ kofaktorių | Tai priklauso nuo šablono, nukleotidų, pradmenų ir Mg2+. |
| Funkcijos | |
| DNR ligazė yra svarbi DNR rekombinacijai, DNR atstatymui ir DNR replikacijai. | DNR polimerazė yra svarbi DNR replikacijos, DNR taisymo ir DNR rekombinacijos technologijai. |
Santrauka – DNR ligazė prieš DNR polimerazę
DNR ligazė yra svarbus fermentas, reikalingas DNR fragmentams sujungti fosfodiesterio jungtimis. DNR polimerazė yra pagrindinis fermentas, svarbus naujos DNR sintezei. Pagrindinis skirtumas tarp DNR ligazės ir DNR polimerazės yra jų funkcija. Tačiau abu fermentai yra būtini DNR taisymui, DNR replikacijai ir rekombinantinės DNR technologijai.
