Η βασική διαφορά μεταξύ Klenow και Τ4 DNA πολυμεράσης είναι ότι το θραύσμα Klenow είναι ένα μεγάλο θραύσμα της πολυμεράσης DNA του E. coli 1 ενώ η πολυμεράση T4 DNA είναι η πολυμεράση DNA 1 του βακτηριοφάγου Τ4.
Οι DNA πολυμεράσες είναι ένζυμα που καταλύουν το σχηματισμό DNA προσθέτοντας δεοξυριβονουκλεοτίδια στο άκρο 3'-ΟΗ ενός προϋπάρχοντος εκκινητή. Υπάρχουν διάφοροι τύποι DNA πολυμερασών. Οι περισσότερες πολυμεράσες DNA που χρησιμοποιούνται στη μοριακή βιολογία είναι προκαρυωτικές πολυμεράσες DNA. Το θραύσμα Klenow και η πολυμεράση DNA Τ4 είναι δύο τύποι πολυμερασών DNA που έχουν προκαρυωτική προέλευση. Το θραύσμα Klenow είναι το μεγάλο θραύσμα που δημιουργείται από τη διάσπαση του E.coli DNA πολυμεράση 1 σε δύο θραύσματα από βακτηριακή πρωτεάση σουμπτιλισίνη. Η Τ4 DNA πολυμεράση είναι η DNA πολυμεράση 1 του βακτηριοφάγου Τ4. Τόσο το Klenow όσο και η Τ4 DNA πολυμεράση έχουν δραστικότητα 5'→3' πολυμεράσης και 3'→5' εξωνουκλεάσης. Και τα δύο στερούνται δραστηριότητας 5'→3' εξωνουκλεάσης, καθιστώντας τα πιο κατάλληλα για πολλές εφαρμογές στη μοριακή βιολογία.
Τι είναι το Klenow;
Το θραύσμα Klenow είναι μια πολυμεράση DNA που είναι χρήσιμη στη μοριακή βιολογία. Όταν η DNA πολυμεράση 1 του E. coli υφίσταται πρωτεολυτική πέψη από βακτηριακή πρωτεάση, σουμπτιλισίνη, καταλήγει σε δύο θραύσματα: το ένα είναι ένα μεγάλο θραύσμα και το άλλο είναι ένα μικρό θραύσμα. Το θραύσμα Klenow είναι το μεγάλο θραύσμα που έχει μέγεθος 68 kDa. Το θραύσμα Klenow έχει δραστηριότητες 5'→3' πολυμεράσης και 3'→5' εξωνουκλεάσης (διόρθωσης) του DNA Pol I. Η δραστικότητα εξωνουκλεάσης 3'→5' του θραύσματος Klenow διευκολύνει την απομάκρυνση των εσφαλμένα προστιθέμενων βάσεων καθώς προχωρά ο πολυμερισμός. Το θραύσμα Klenow δεν περιέχει δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 5'→3', η οποία φαίνεται από πλήρους μήκους ή ανέπαφο E.coli DNA πολυμεράση 1. Είναι πλεονεκτικό όταν χρειάζεται μόνο η δραστικότητα πολυμερισμού. Τα θραύσματα Klenow χρησιμοποιούνται για την πλήρωση προεξοχών 5', σύνθεση ανιχνευτών, προσδιορισμό αλληλουχίας DNA, σύνθεση δίκλωνου DNA, σύνθεση δεύτερου κλώνου cDNA και κατευθυνόμενη μεταλλαξιογένεση.
Εικόνα 01: Θραύσμα Klenow
Σε ορισμένες εφαρμογές, η δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 3'→5' του θραύσματος Klenow καθίσταται επίσης ανεπιθύμητη. Μπορεί να αφαιρεθεί με την εισαγωγή μιας μετάλλαξης στο γονίδιο που κωδικοποιεί το θραύσμα Klenow. Το προκύπτον θραύσμα Klenow είναι γνωστό ως θραύσμα εξω-Klenow. Επομένως, το θραύσμα exo-Klenow έχει μόνο τη δραστικότητα 5'→3' πολυμεράσης της E. coli πολυμεράσης 1.
Τι είναι η Τ4 DNA Πολυμεράση;
Η Τ4 DNA πολυμεράση είναι μια πολυμεράση DNA που καταλύει τη σύνθεση του DNA. Είναι μια πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από τον Βακτηριοφάγο Τ4. Δομικά, η Τ4 DNA πολυμεράση είναι μια πρωτεΐνη υπολειμμάτων 898 αμινοξέων (μοριακό βάρος 103,6 kDa). Απαιτεί ένα πρότυπο και ένα αστάρι για να καταλύσει τη σύνθεση.
Εικόνα 02: Τ4 DNA Πολυμεράση
Παρόμοια με το θραύσμα Klenow, η Τ4 DNA πολυμεράση έχει δράσεις 5'→3' πολυμεράσης και 3'→5' εξωνουκλεάσης. Επιπλέον, στερείται δραστηριότητας εξωνουκλεάσης 5'→3' επίσης. Η Τ4 DNA πολυμεράση είναι χρήσιμη για την πλήρωση των 5'-προεξεχόντων άκρων των θραυσμάτων DNA. Χρησιμοποιείται επίσης συχνά για την επισήμανση 5' ή 3' άκρου δίκλωνου DNA. Η Τ4 DNA πολυμεράση χρησιμοποιείται συχνά στην αμβλεία κλωνοποίηση. Η δραστηριότητα 3'→5' εξωνουκλεάσης (διόρθωσης) της Τ4 DNA πολυμεράσης είναι ισχυρότερη (περισσότερες από 200 φορές) από το θραύσμα Klenow. Το πιο σημαντικό είναι ότι η Τ4 DNA πολυμεράση έχει υψηλή ικανότητα επεξεργασίας (400 νουκλεοτίδια ανά δευτερόλεπτο).
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του Klenow και της Τ4 DNA πολυμεράσης;
- Klenow και Τ4 DNA πολυμεράση είναι δύο προκαρυωτικές πολυμεράσες.
- Και οι δύο πολυμεράσες έχουν δραστικότητα 5'→3' πολυμεράσης και 3'→5' εξωνουκλεάσης.
- Δεν παρουσιάζουν δραστηριότητα 5'→3' εξωνουκλεάσης.
- Και τα δύο ένζυμα απαιτούν ένα πρότυπο και έναν εκκινητή για να καταλύουν τη σύνθεση του DNA.
- Αυτά τα ένζυμα μπορούν να απενεργοποιηθούν με θερμότητα στους 75 0
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Klenow και Τ4 DNA πολυμεράσης;
Η βασική διαφορά μεταξύ Klenow και Τ4 DNA πολυμεράσης είναι η προέλευση κάθε ενζύμου. Το θραύσμα Klenow προέρχεται από ένα βακτήριο ενώ η Τ4 DNA πολυμεράση προέρχεται από έναν βακτηριοφάγο που είναι ιός. Η Τ4 DNA πολυμεράση έχει υψηλή επεξεργασιμότητα από το θραύσμα Klenow. Επιπλέον, η Τ4 DNA πολυμεράση έχει ισχυρή διόρθωση διόρθωσης από το θραύσμα Klenow. Έτσι, αυτή είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ του Klenow και της Τ4 DNA πολυμεράσης.
Το παρακάτω γραφικό πληροφοριών παραθέτει περισσότερες διαφορές μεταξύ Klenow και Τ4 DNA πολυμεράσης σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Klenow vs Τ4 DNA Πολυμεράση
Το Το θραύσμα Klenow είναι ένα μεγάλο θραύσμα της πολυμεράσης 1 DNA του E. coli. Έχει μόνο δράσεις 5'→3' πολυμεράσης και 3'→5' εξωνουκλεάσης. Δεν έχει δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 5'→3' του ανέπαφου E. coli DNA pol 1. Επομένως, το θραύσμα Klenow είναι μια βακτηριακή πολυμεράση. Από την άλλη πλευρά, η Τ4 DNA πολυμεράση είναι μια πολυμεράση που κωδικοποιείται από τον βακτηριοφάγο Τ4. Παρόμοια με το θραύσμα Klenow, περιέχει δραστηριότητες τόσο 5'→3' πολυμεράσης και 3'→5' εξωνουκλεάσης, και δεν έχει δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 5'→3'. Ωστόσο, η Τ4 DNA πολυμεράση έχει υψηλή επεξεργασιμότητα και υψηλή δραστηριότητα διόρθωσης από το θραύσμα Klenow. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του Klenow και της Τ4 DNA πολυμεράσης.
