Η βασική διαφορά μεταξύ του θραύσματος Klenow και της πολυμεράσης DNA 1 είναι ότι το θραύσμα Klenow είναι ένα μεγάλο μέρος της DNA πολυμεράσης 1 που στερείται δραστηριότητας εξωνουκλεάσης 5' έως 3' ενώ η πολυμεράση DNA είναι ένα ένζυμο του E. coli που έχει και τα τρία τομείς που περιλαμβάνουν δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 5' έως 3'.
Η DNA πολυμεράση είναι ένα από τα βασικά ένζυμα που εμπλέκονται στην αντιγραφή του DNA σε ζωντανούς οργανισμούς. Υπάρχουν διάφορες μορφές ενζύμου DNA πολυμεράσης που βρίσκονται σε ευκαρυώτες και προκαρυώτες με βάση το μέγεθος και το σχήμα. Η DNA πολυμεράση 1, 2 και 3 βρίσκονται μόνο σε προκαρυωτικούς οργανισμούς και παίζουν διαφορετικούς ρόλους στην αντιγραφή του DNA. Η DNA πολυμεράση 1 έχει τρεις περιοχές με δραστικότητα 5' έως 3' πολυμεράσης, 3' έως 5' εξωνουκλεάσης και 5' έως 3' εξωνουκλεάσης. Το θραύσμα Klenow είναι ένα πρωτεολυτικό προϊόν της DNA πολυμεράσης 1. Διαθέτει δράσεις 5 έως 3' πολυμεράσης και 3' έως 5' εξωνουκλεάσης της άθικτης DNA πολυμεράσης 1, αλλά στερείται δραστηριότητας εξωνουκλεάσης 5' έως 3'.
Τι είναι το Klenow Fragment;
Το θραύσμα Klenow είναι ένα μεγάλο μέρος της DNA πολυμεράσης 1. Σε αντίθεση με την DNA πολυμεράση 1, η δραστηριότητα της εξωνουκλεάσης 5' έως 3' δεν παρατηρείται στο θραύσμα Klenow, καθώς δεν έχει το πεδίο εξωνουκλεάσης 5' έως 3'. Τα θραύσματα Klenow παράγονται με την πέψη της DNA πολυμεράσης 1 με μια πρωτεάση που ονομάζεται σουμπτιλισίνη, η οποία είναι ένα ένζυμο που αφομοιώνει τις πρωτεΐνες. Σε ορισμένες εφαρμογές, η δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 3' έως 5' του θραύσματος Klenow καθίσταται ανεπιθύμητη. Μπορεί να αφαιρεθεί με την εισαγωγή μιας μετάλλαξης στο γονίδιο που κωδικοποιεί το θραύσμα Klenow. Το προκύπτον ένζυμο το οποίο έχει μόνο τη δραστικότητα 5' έως 3' πολυμεράσης είναι γνωστό ως θραύσμα εξω-Klenow. Μορφολογικά, το θραύσμα Klenow μοιάζει με το δεξιό χέρι του ανθρώπου. Έχει την αμινοτελική περιοχή 3'-5' εξωνουκλεάσης και την C-τερματική περιοχή πολυμεράσης που χωρίζονται κατά περίπου 30 A.
Εικόνα 01: Θραύσμα Klenow και πολυμεράση DNA 1
Το θραύσμα Klenow είναι ένα σημαντικό εργαλείο στις μοριακές βιολογικές τεχνικές. Τα θραύσματα Klenow έχουν πολλαπλές χρήσεις. Είναι εξαιρετικά σημαντικά στην κλωνοποίηση αμβλύτερων άκρων προκειμένου να παραχθούν αμβλέα θραύσματα. Τα θραύσματα Klenow μπορούν να αφαιρέσουν προεξοχές 3′ ή να γεμίσουν προεξοχές 5′ για να σχηματίσουν αμβλεία άκρα. Επιπλέον, θραύσματα Klenow χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση δίκλωνου DNA από μονούς κλώνους. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται για την παρασκευή ραδιενεργά επισημασμένων ανιχνευτών χρησιμοποιώντας την εξαρτώμενη από 5' έως 3' DNA δραστηριότητα πολυμεράσης DNA.
Τι είναι η πολυμεράση DNA 1;
Η DNA πολυμεράση 1 (Pol 1) είναι ένα ένζυμο που βρίσκεται σε προκαρυώτες και είναι απαραίτητο για την αντιγραφή του βακτηριακού DNA. Είναι ο πρώτος τύπος DNA πολυμεράσης που ανακαλύφθηκε από τον Arthur Kornberg το 1956. Το Pol 1 είναι η πιο άφθονη πολυμεράση στο E. coli. Κωδικοποιείται από το γονίδιο polA και αποτελείται από 928 αμινοξέα. Αποτελείται από τρεις τομείς. Και οι τρεις τομείς εκπληρώνουν ξεχωριστές λειτουργίες. Δύο τομείς πραγματοποιούν δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 5' έως 3' και δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 3' έως 5'. Λόγω αυτής της δραστηριότητας που κατέχει το Pol 1, είναι δημοφιλές ως ένζυμο επιδιόρθωσης DNA παρά ως ένζυμο αντιγραφής DNA. Ο τρίτος τομέας έχει την ικανότητα να καταλύει πολλαπλούς πολυμερισμούς (5' έως 3') πριν από την απελευθέρωση του προτύπου DNA και τη σύνδεση των θραυσμάτων Okazaki μεταξύ τους συμπληρώνοντας νέο DNA και αφαιρώντας εκκινητές RNA.
Εικόνα 02: DNA Πολυμεράση
Το Pol 1 που απομονώθηκε από E Coli χρησιμοποιήθηκε εκτενώς σε μοριακές εφαρμογές. Ωστόσο, μόλις ανακαλύφθηκε η Taq Polymerase, αντικατέστησε το E Coli Pol 1 στην τεχνολογία PCR. Η πολυμεράση Taq είναι ένα είδος θερμοσταθερής πολυμεράσης DNA που ανήκει στο Pol 1.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του θραύσματος Klenow και της πολυμεράσης DNA 1;
- Το θραύσμα Klenow είναι ένα μεγάλο μέρος της DNA πολυμεράσης 1.
- Έχουν 5' έως 3' εξαρτώμενη από το DNA δραστηριότητα πολυμεράσης DNA και 3' έως 5' δραστηριότητα εξωνουκλεάσης που μεσολαβούν στη διόρθωση.
- Χρησιμοποιούνται για πολλούς σκοπούς.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του θραύσματος Klenow και της πολυμεράσης DNA 1;
Η βασική διαφορά μεταξύ του θραύσματος Klenow και της πολυμεράσης DNA 1 είναι ότι το θραύσμα Klenow στερείται δραστηριότητας εξωνουκλεάσης 5' έως 3' ενώ η πολυμεράση DNA 1 έχει δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 5' έως 3'. Επομένως, το θραύσμα Klenow έχει δύο τομείς, ενώ η DNA πολυμεράση 1 έχει και τις τρεις περιοχές.
Το παρακάτω infographic δείχνει περισσότερες λεπτομέρειες για τη διαφορά μεταξύ του θραύσματος Klenow και της DNA πολυμεράσης 1.
Σύνοψη – Θραύσμα Klenow εναντίον πολυμεράσης DNA 1
Η DNA πολυμεράση 1 είναι ένα ένζυμο του E. coli που έχει τρεις τομείς ως περιοχή πολυμερισμού 5' έως 3', περιοχή εξωνουκλεάσης 3' έως 5' και περιοχή εξωνουκλεάσης 5' έως 3'. Το θραύσμα Klenow είναι ένα μεγάλο μέρος της DNA πολυμεράσης. Του λείπει ένας τομέας της DNA πολυμεράσης 1, που είναι ο τομέας εξωνουκλεάσης 5' έως 3'. Η βασική διαφορά μεταξύ του θραύσματος Klenow και της πολυμεράσης DNA 1 είναι ότι τα θραύσματα Klenow δεν έχουν περιοχή εξωνουκλεάσης 5' έως 3' ενώ η πολυμεράση DNA 1 έχει περιοχή εξωνουκλεάσης 5' έως 3'.
