Pagrindinis skirtumas – Taq polimerazė prieš DNR polimerazę
DNR polimerazė yra fermentas, kuris sukuria naują DNR iš savo statybinių blokų (nukleotidų). Prokariotuose ir eukariotuose randama skirtingų tipų DNR polimerazių. DNR dubliavimas yra įmanomas dėl šių specialių fermentų buvimo, o genetinė informacija palikuonims perduodama veikiant DNR polimerazėms. Taq polimerazė yra speciali DNR polimerazės rūšis, kuri yra termostabili ir plačiai naudojama PGR. Taq polimerazė randama termofilinėse bakterijose ir išgryninama in vitro DNR replikacijos metu. Pagrindinis skirtumas tarp Taq polimerazės ir DNR polimerazės yra tas, kad Taq polimerazė gali atlaikyti aukštą temperatūrą be denatūravimo, o kitos DNR polimerazės denatūruojasi aukštoje temperatūroje (b altymų skaidymo temperatūroje).
Kas yra Taq polimerazė?
Taq polimerazė (Taq DNR polimerazė) yra fermentas, naudojamas DNR sintezei in vitro PGR metodu. Jį gamina termofilinė bakterija, vadinama Thermus aquaticus, kuri gyvena karštose versmėse ir šiluminėse angose. Taq polimerazė yra termostabilus fermentas, kuris nesuyra aukštoje temperatūroje. Taq polimerazė buvo išgryninta pirmą kartą ir paskelbta Chien ir kt. 1976 m. PGR technika atliekama naudojant Taq polimerazę dėl jos gebėjimo toleruoti aukštą temperatūrą ir temperatūros svyravimus PGR metu. Taq polimerazė katalizuoja DNR sintezę, kai yra pradmenys, nukleotidai ir viengrandė šabloninė DNR. Fermentas susideda iš vieno polipeptido, kurio molekulinė masė yra maždaug 94 kDa. Taq polimerazė pasižymi optimaliu aktyvumu 80 °C temperatūroje ir 7–8 pH diapazone, kai yra magnio jonų. Jis turi ir polimerazės, ir egzonukleazės aktyvumą. Fermentą sudaro viena polipeptidinė grandinė, o Taq polimerazės genas turi daug G ir C (67.9%).
Termostabili Taq polimerazė leidžia atlikti PGR aukštoje temperatūroje, kuri padidina pradmenų specifiškumą ir sumažina nepageidaujamų PGR produktų (pradmenų dimerų) susidarymą. Taq polimerazė taip pat pašalina poreikį pridėti naujų fermentų į PGR reakciją po kiekvieno PGR reakcijos ciklo, nes ji gali atlaikyti aukštą temperatūrą. Taq polimerazės atradimas leido PGR atlikti viename uždarame mėgintuvėlyje gana paprastoje mašinoje. Dėl šių Taq polimerazės savybių PGR tampa populiariu įprastai atliekama laboratorine technika atliekant daugelį molekulinės biologijos analizių, susijusių su DNR analize.
Taq polimerazė plačiai naudojama molekulinės biologijos metoduose, todėl reikia didelio masto Taq polimerazės gamybos. Todėl, naudojant rekombinantinės DNR technologiją ir genų klonavimą, genas, koduojantis Taq DNR polimerazę, buvo klonuotas ir išreikštas Escherichia coli. Tai labai palengvino rekombinantinės Taq polimerazės gamybą ir sumažino šio fermento kainą tinkamam naudojimui.
1 pav.: Taq polimerazė
Kas yra DNR polimerazė?
DNR polimerazė yra fermentas, katalizuojantis DNR sintezę iš nukleotidų. Tai tiksliausias fermentas, atsakingas už genomų dubliavimą ir genetinės informacijos perdavimą palikuonims. Ląstelių dalijimosi metu DNR polimerazė dubliuoja visą savo DNR ir perduoda po vieną kopiją kiekvienai dukterinei ląstelei. 1955 m. Arthuras Kornbergas E Coli aptiko DNR polimerazę. DNR polimerazės funkcija priklauso nuo kelių reikalavimų; šablono DNR, Mg+2 jonų, visų keturių tipų deoksinukleotidų (dATP, dTTP, dCTP ir d GTP) ir trumpą RNR seką (pradmenis). DNR sintezė vyksta nuo 5 iki 3, naudojant DNR polimerazę.
DNR polimerazės gali būti sugrupuotos į septynias skirtingas šeimas: A, B, C, D, X, Y ir RT (atvirkštinė transkriptazė). Retrovirusai koduoja RT; neįprasta DNR polimerazė, kuriai DNR sintezei reikia RNR šablono. Prokariotuose yra penkių skirtingų tipų DNR polimerazės, atliekančios skirtingus vaidmenis DNR replikacijoje. DNR polimerazė 3 yra atsakinga už naujos DNR grandinės polimerizaciją. DNR polimerazė 1 yra atsakinga už DNR taisymą ir pataisymą. 2, 4 ir 5 DNR polimerazės yra atsakingos už DNR taisymą ir korektūrą. Eukariotuose yra 15 skirtingų DNR polimerazių tipų. Tarp jų yra penkios didelės šeimos.
2 pav.: DNR polimerazė
DNR polimerazės naudojamos genų klonavimui, PGR, DNR sekos nustatymui, SNP aptikimui, molekulinei diagnostikai ir kt. Taq polimerazė yra viena iš DNR polimerazės rūšių, kuri gali toleruoti aukštą temperatūrą ir gali būti prieinama DNR sintezei be degradacijos.
Kuo skiriasi Taq polimerazė ir DNR polimerazė?
Taq polimerazė prieš DNR polimerazę |
|
| Taq DNR polimerazė yra fermentas, kuris sukuria DNR. Tai termostabilus fermentas, randamas termofiluose | DNR polimerazė yra fermentas, palengvinantis DNR replikaciją ir randamas tiek prokariotiniuose, tiek eukariotuose organizmuose. |
| Degradacija aukštoje temperatūroje | |
| Taq polimerazė yra aktyvi aukštoje temperatūroje. | DNR polimerazės suyra aukštoje temperatūroje denatūruojant b altymus. |
| Naudoti | |
| Tai plačiai naudojama PGR | Taq polimerazė pakeitė koli DNR polimerazę, kuri iš pradžių buvo naudojama PGR. |
Santrauka – Taq polimerazė prieš DNR polimerazę
DNR polimerazės yra fermentai, kurie sintezuoja DNR iš deoksinukleotidų (DNR statybinių blokų), kai yra šablonas ir pradmenys. DNR polimerazės reikalingos ląstelių DNR dubliavimui ir ląstelių dalijimosi metu patekimui į identiškas dukterines ląsteles. DNR polimerazės prideda naujų nukleotidų prie 3' pradmens galo ir pailgina naujos DNR grandinės sintezę 5'-3' kryptimi. Taq DNR polimerazė yra vienas iš DNR polimerazės fermentų, kuris yra labai naudingas polimerazės grandininės reakcijos (PGR) DNR amplifikacijos metodui. E. coli DNR polimerazė 1 buvo naudojama anksčiau PGR, tačiau komercinė Taq polimerazė ją išstūmė dėl didelio pradmenų surišimo specifiškumo aukštesnėje temperatūroje ir didesnės norimo produkto išeigos su mažiau nespecifiniu amplifikacijos produktu. Tai yra skirtumas tarp Taq polimerazės ir DNR polimerazės.
