Η βασική διαφορά μεταξύ T4 DNA λιγάσης και E. coli DNA λιγάσης είναι ότι η T4 DNA λιγάση είναι ένα ένζυμο που απομονώνεται από τον βακτηριοφάγο T4 ενώ η λιγάση DNA E. coli είναι ένα ένζυμο που απομονώνεται από το βακτήριο E. coli.
Η DNA λιγάση είναι ένας συγκεκριμένος τύπος ενζύμου που διευκολύνει την ένωση των κλώνων DNA μεταξύ τους μέσω του σχηματισμού ενός φωσφοδιεστερικού δεσμού. Διαδραματίζει σημαντικό ρόλο επιδιορθώνοντας σπασίματα μονής αλυσίδας και θραύσματα διπλής αλυσίδας στο DNA των ζωντανών οργανισμών. Επιπλέον, η λιγάση DNA χρησιμοποιείται τόσο στην επιδιόρθωση του DNA όσο και στην αντιγραφή του DNA. Εκτός από τις παραπάνω χρήσεις, η DNA λιγάση έχει επίσης εκτεταμένη χρήση σε πειράματα μοριακής βιολογίας όπως η τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA. Η Τ4 DNA λιγάση και η λιγάση DNA του E. coli είναι δύο τύποι ενζύμων DNA λιγάσης.
Τι είναι η Τ4 DNA Ligase;
Η Τ4 λιγάση είναι ένα ένζυμο σύνδεσης DNA που απομονώνεται από τον βακτηριοφάγο Τ4. Ο βακτηριοφάγος Τ4 είναι ένας ιός που μολύνει την Escherichia coli. Το ένζυμο Τ4 λιγάση είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη DNA λιγάση στη μοριακή βιολογική εργαστηριακή έρευνα. Κανονικά, η λιγάση Τ4 καταλύει τη σύνδεση δύο συνεκτικών ή αμβλυμένων κλώνων δίκλωνου DNA μεταξύ των ομάδων 5' φωσφορικού και 3' υδροξυλίου γειτονικών νουκλεοτιδίων. Μπορεί επίσης να καταλύσει τη σύνδεση του RNA είτε με έναν κλώνο DNA είτε με RNA σε ένα μόριο διπλής όψης. Ωστόσο, αυτό το ένζυμο δεν θα ενώσει μονόκλωνα νουκλεϊκά οξέα. Επιπλέον, μπορεί επίσης να απολινώσει DNA με αμβλύ άκρο με πολύ μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα από τη λιγάση DNA του E. coli.
Εικόνα 01: T4 DNA Ligase
Αυτό το ένζυμο απαιτεί το ATP ως συμπαράγοντα. Ορισμένα ερευνητικά πειράματα γενετικής μηχανικής έχουν ήδη παραγάγει περισσότερα ενεργά ένζυμα DNA λιγάσης από ό,τι άγριου τύπου Τ4 DNA λιγάση. Σε μία από τις προσεγγίσεις, δημιούργησαν ένα μόριο ενζύμου σύντηξης χτενίζοντας τη λιγάση DNA Τ4 σε μόριο p50 ή NF-kB. Αυτό το νέο ένζυμο Τ4 λιγάσης ήταν 160% πιο ενεργό σε απολινώσεις αμβλείας άκρου για σκοπούς κλωνοποίησης από ό,τι άγριου τύπου Τ4 DNA λιγάση. Επιπλέον, η βέλτιστη θερμοκρασία για την T4 DNA λιγάση για να καταλύει την αντίδραση απολίνωσης με μεγαλύτερη ακρίβεια είναι 16 °C.
Τι είναι το E Coli DNA Ligase;
E. coli DNA λιγάση είναι ένα ένζυμο που απομονώνεται από βακτήρια E. coli. Το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την παραγωγή λιγάσης DNA του E. coli είναι το γονίδιο lig. Το DNA του E. coli, η λιγάση, καθώς και οι περισσότερες προκαρυωτικές λιγάσες DNA, χρησιμοποιούν ενέργεια που λαμβάνεται από το NAD (δινουκλεοτίδιο νικοτιναμίδης αδενίνης) για τη δημιουργία του φωσφοδιεστερικού δεσμού.
Εικόνα 02: E. Coli DNA Ligase
E. coli DNA λιγάση είναι ένα ένζυμο απολίνωσης που μπορεί να ενώσει θραύσματα DNA καταλύοντας το σχηματισμό φωσφοδιεστερικών δεσμών μεταξύ δίκλωνων θραυσμάτων DNA που περιέχουν άκρα φωσφορικού 5' και άκρα υδροξυλίου 3'. Επιπλέον, δεν απολινώνει DNA με αμβλύ άκρο παρά μόνο υπό ειδικές συνθήκες όπως ο μοριακός συνωστισμός με πολυαιθυλενογλυκόλη. Επίσης, δεν μπορεί να ενώσει αποτελεσματικά το RNA με το DNA. Περαιτέρω, η δραστικότητα της λιγκάσης DNA του Ε. coli μπορεί να ενισχυθεί με την παρουσία DNA πολυμεράσης 1 στη σωστή συγκέντρωση. Ωστόσο, όταν η συγκέντρωση του ενζύμου DNA πολυμεράση 1 είναι υψηλότερη, έχει δυσμενείς επιπτώσεις στη δραστηριότητα της DNA λιγάσης του E. coli.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ T4 DNA Ligase και E Coli DNA Ligase;
- Τ4 DNA λιγάση και E-coli DNA λιγάση είναι δύο τύποι ενζύμων DNA λιγάσης.
- Και οι δύο είναι πρωτεΐνες που αποτελούνται από αμινοξέα.
- Αυτά τα ένζυμα καταλύουν το σχηματισμό ενός φωσφοδιεστερικού δεσμού μεταξύ αντιπαρατιθέμενων άκρων 5' φωσφορικών και 3' υδροξυλικών άκρων σε διπλό DNA.
- Έχουν εκτεταμένες χρήσεις σε πειράματα μοριακής βιολογίας, όπως η τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ T4 DNA Ligase και E Coli DNA Ligase;
Η Τ4 DNA λιγάση είναι ένα ένζυμο που απομονώνεται από τον βακτηριοφάγο Τ4, ενώ η λιγάση DNA του E. coli είναι ένα ένζυμο που απομονώνεται από βακτήρια E. coli. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ Τ4 DNA λιγάσης και E. coli DNA λιγάσης. Επιπλέον, η πηγή ενέργειας για την Τ4 DNA λιγάση είναι το ATP. Από την άλλη πλευρά, η πηγή ενέργειας για τη λιγάση DNA του E. coli είναι το NAD.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ Τ4 DNA λιγάσης και E coli DNA λιγάσης σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – T4 DNA Ligase vs E Coli DNA Ligase
Η Τ4 DNA λιγάση και η E. coli DNA λιγάση είναι δύο ένζυμα που καταλύουν το σχηματισμό ενός φωσφοδιεστερικού δεσμού μεταξύ παρατιθέμενων 5' φωσφορικών και 3' υδροξυλικών άκρων σε διπλό DNA. Η λιγάση Τ4 είναι ένα ένζυμο που απομονώνεται από τον βακτηριοφάγο Τ4 ενώ η λιγάση DNA του E. coli είναι ένα ένζυμο που απομονώνεται από βακτήρια E. coli. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της λιγάσης DNA T4 και της λιγάσης DNA E coli.
