Rozdíl mezi DNA ligázou a DNA polymerázou

Klíčový rozdíl - DNA ligáza vs. DNA polymeráza
 

DNA ligáza a DNA polymeráza jsou důležité enzymy podílející se na replikaci a mechanismu opravy DNA organismů. DNA ligáza je zodpovědná za spojení DNA fragmentů katalyzováním tvorby fosfodiesterových vazeb mezi nukleotidy. DNA polymeráza je zodpovědná za syntézu DNA z jejích stavebních bloků (nukleotidů) pomocí templátové DNA. Toto je klíčový rozdíl mezi DNA ligázou a DNA polymerázou.

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je DNA ligáza
3. Co je DNA polymeráza
4. Srovnání bok po boku - DNA Ligase vs DNA Polymerase
5. Shrnutí

Co je DNA Ligase?

DNA ligáza je enzym, který katalyzuje tvorbu fosfodiesterové vazby mezi 3'-OH a 5'-PO₄ skupiny nukleotidů a usnadňuje spojení DNA fragmentů. Je také znám jako molekulární sešívačka. Tato schopnost umožňuje zaplnit mezery nebo zářezy DNA a spojit fragmenty Okazaki vytvořené během replikace DNA. DNA ligázy jsou vysoce užitečné v technologii rekombinantní DNA pro produkci rekombinantních molekul DNA. DNA ligáza spojuje požadovanou DNA s vektorovou DNA. Proto je pro organismy důležitým enzymem.

Enzym DNA ligázy závisí na kofaktoru a Mg2⁺ ionty pro svou funkci. V DNA ligázách pomáhají dva kofaktory. NAD⁺ působí jako kofaktor pro bakteriální DNA ligázy, zatímco ATP často působí jako kofaktorový virus a eukaryotické DNA ligázy. Akce eukaryotické DNA ligázy je dokončena třemi hlavními kroky.

Krok 01. DNA ligáza útočí na molekulu ATP a uvolňuje pyrofosfát (dvě fosfátové skupiny) a AMP a formuje meziprodukt ligáza-adenylát vazbou kovalentně s výsledným AMP.

Krok 02: Vytvořený enzymový meziprodukt AMP přenáší AMP na 5 'fosfát niklu a vytváří DNA - adenylát (5'-fosfátový kyslík řetězce DNA útočí na fosfor mezi ligasou a adenylátovým meziproduktem).

Krok 03: DNA ligáza katalyzuje útok 3'-OH nicku na DNA-adenylát, aby se připojila k polynukleotidům a uvolňuje AMP.

DNA ligázy jsou obvykle izolovány z bakteriofága T4 a široce se používají v technologii rekombinantní DNA.

Obrázek 01: DNA ligáza při opravě nick

Co je DNA polymeráza?

DNA polymeráza je všudypřítomný enzym přítomný ve všech organismech zapojených do syntézy DNA a replikace genomu. Genetická informace přechází z rodičů na potomky pomocí DNA polymeráz. Katalyzuje syntézu nové DNA komplementární k existující DNA. DNA polymeráza přidává nukleotidy (stavební bloky nukleových kyselin) do 3 'OH skupiny sekvence primerů a pokračuje ve formování vlákna ve směru 5'. Většina DNA polymeráz má 5 'až 3' polymerázovou aktivitu a 3 'až 5' exonukleázovou aktivitu pro korekci.

Prokaryotické DNA polymerázy jsou popsány v pěti hlavních skupinách. Eukaryoty obsahují alespoň 16 různých DNA polymeráz. Všechny tyto DNA polymerázy jsou seskupeny do sedmi rodin, jmenovitě A, B, C, D, X, Y a RT (reverzní transkriptáza)..

Obrázek 02: Replikace DNA řízená DNA polymerázou

Jaký je rozdíl mezi DNA Ligase a DNA Polymerase?

DNA ligáza vs. DNA polymeráza
DNA ligáza je enzym, který katalyzuje tvorbu fosfodiesterových vazeb mezi nukleotidy a spojuje fragmenty DNA dohromady.	DNA polymeráza je enzym, který katalyzuje syntézu DNA pomocí nukleotidů.
Role v replikaci DNA
DNA ligáza je další enzym v replikaci DNA, který spojuje fragmenty Okazaki.	DNA polymeráza je hlavním enzymem při replikaci DNA.
Požadavky
Závisí to na Mg2+ ionty a ATP / NAD+ kofaktory	Závisí to na templátu, nukleotidech, primerech a Mg2+.
Funkce
DNA ligáza je důležitá pro rekombinaci DNA, opravu DNA a replikaci DNA.	DNA polymeráza je důležitá pro replikaci DNA, opravu DNA a technologii rekombinace DNA.

Shrnutí - DNA Ligase vs DNA Polymerase

DNA ligáza je důležitý enzym, který je potřebný pro spojení DNA fragmentů fosfodiesterovými vazbami. DNA polymeráza je hlavním enzymem důležitým pro novou syntézu DNA. Klíčovým rozdílem mezi DNA ligázou a DNA polymerázou je jejich funkce. Oba enzymy jsou však nezbytné pro opravu DNA, replikaci DNA a technologii rekombinantní DNA.

Odkaz:
Rossi, R., A. Montecucco, G. Ciarrocchi a G. Biamonti. "Funkční charakterizace T4 DNA ligázy: nový pohled na mechanismus působení." Výzkum nukleových kyselin. U.S. National Library of Medicine, 1. června 1997. Web. 11. března 2017
Martin, Ina V. a Stuart A. MacNeill. "ATP-dependentní DNA ligázy." Genomová biologie. BioMed Central, 2002. Web. 11. března 2017
Garcia-Diaz, Miguel a Katarzyna Bebenek. "Mnoho funkcí DNA polymeráz." Kritické recenze ve vědách o rostlinách. Americká národní lékařská knihovna, březen 2007. Web. 11. března 2017

Obrázek se svolením:
1. „Mecanismus opravování přezdívek bez přezdívek“ Autor: Jrmcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „Replikační stroj Phage T7“ od Danykl - vlastní práce (CC BY-SA 4.0) přes Commons Wikimedia