Βασική διαφορά – T4 έναντι T7 DNA Ligase
Η Η λιγάση DNA είναι ένα σημαντικό ένζυμο που χρησιμοποιείται σε τεχνικές μοριακής βιολογίας. Λειτουργεί ως μοριακή κόλλα για να ενώνει νουκλεοτίδια σχηματίζοντας φωσφοδιεστερικούς δεσμούς μεταξύ νουκλεοτιδίων. Οι φωσφοδιεστερικοί δεσμοί σχηματίζονται μεταξύ του άκρου 3' υδροξυλίου του τμήματος σακχάρου και του άκρου 5' φωσφορικής ομάδας. Η DNA λιγάση είναι ζωτικής σημασίας στη διαδικασία αντιγραφής για την ένωση των θραυσμάτων Okazaki του υστερούντος κλώνου και κατά τη διάρκεια μηχανισμών επιδιόρθωσης DNA και πειραμάτων κλωνοποίησης in vitro για τη σύνδεση του επιθυμητού γονιδίου ενδιαφέροντος στο γονιδίωμα του φορέα. Υπάρχουν δύο κύριες λιγάσες DNA που χρησιμοποιούνται σήμερα από μοριακούς βιολόγους: Τ4 και Τ7 DNA λιγάσες. Η Τ4 DNA λιγάση είναι ένα από τα πρώτα ένζυμα που απομονώθηκαν από τον βακτηριοφάγο Τ4. Η Τ7 DNA λιγάση, η οποία είναι μια μικρότερη πρωτεΐνη, είναι ένα ένζυμο που απομονώνεται από τον βακτηριοφάγο Τ7. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ των λιγασών DNA Τ4 και Τ7.
Ποια είναι η δράση της DNA Ligase;
Η απολίνωση DNA λαμβάνει χώρα σε μια αντίδραση τριών σταδίων. Το πρώτο βήμα είναι μια πυρηνόφιλη επίθεση στον άλφα-φώσφορο του ATP που δημιουργεί ένα ενδιάμεσο ομοιοπολικό ένζυμο-αδενυλικό στο οποίο το AMP συνδέεται με το άζωτο της τελικής πλευρικής αλυσίδας της λυσίνης. Στο δεύτερο στάδιο, εμφανίζεται μια πυρηνόφιλη επίθεση στον φώσφορο του αδενυλικού ενζύμου από το 5'-φωσφορικό υπόστρωμα DNA, απελευθερώνοντας λυσίνη και σχηματίζοντας αδενυλικό DNA. Στο τελικό στάδιο, το αδενυλικό DNA προσβάλλεται από 3'-ΟΗ άλλου κλώνου DNA, απελευθερώνοντας AMP και ενώνοντας τα πολυνουκλεοτίδια.
Τι είναι η Τ4 DNA Ligase;
Η Τ4 λιγάση ήταν η πρώτη λιγάση που απομονώθηκε και αναγνωρίστηκε από τους Meselson, Weigle και Kellenberger και ήταν η πρώτη εμπορική λιγάση που παρήχθη ποτέ. Η Τ4 DNA λιγάση είναι ένα εξαρτώμενο από το ATP ένζυμο που καταλύει το σχηματισμό φωσφοδιεστερικού δεσμού. Είναι μια μονή πολυπεπτιδική αλυσίδα με 487 υπολείμματα αμινοξέων και έχει μοριακό βάρος περίπου 77 kDa. Το βέλτιστο pH για τη δραστηριότητά του βρίσκεται στο εύρος 7,5 – 8.
Εικόνα 01: T4 DNA Ligase
Η T4 DNA Ligase, όπως υποδηλώνει το όνομά της, υπάρχει στον βακτηριοφάγο Τ4 και απομονώθηκε όταν ο φάγος παρήγαγε το ένζυμο κατά τη μόλυνση με E. coli. Το ένζυμο απολινώνει διπλά δίκλωνα DNA με αμβλεία άκρα και τα θραύσματα που πρόκειται να συνδεθούν θα πρέπει να βρίσκονται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους.
Τι είναι η Τ7 DNA Ligase;
Η Τ7 λιγάση είναι πρωτεΐνη 41 kDa που παράγεται από βακτηριοφάγο Τ7 και απομονώνεται με μόλυνση των κυττάρων E. coli. Η κύρια λειτουργία της λιγάσης Τ7 είναι να απολινώνει διπλά DNA μέσω δεσμών φωσφοδιεστέρα και να ενώνει κοντινά θραύσματα DNA κατά τη διάρκεια πειραμάτων κλωνοποίησης. Το βέλτιστο pH για την Τ7 DNA λιγάση βρίσκεται στην περιοχή από 7,0 – 7,2. Η λιγάση Τ7 εξαρτάται από το ATP. Οι λιγάσες DNA Τ7 είναι επίσης ικανές να ανόπτουν υβρίδια DNA και RNA, προκαλώντας ανώμαλες διαμορφώσεις κατά τη διάρκεια της μεταγραφής. Ωστόσο, αυτό το φαινόμενο είναι ακόμη υπό έρευνα από μελέτες in vitro.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ Τ4 και Τ7 DNA Ligase;
- Η Τ4 και η Τ7 DNA λιγάση συμμετέχουν σε μια αντίδραση απολίνωσης με ανόπτηση διπλών DNA μέσω σχηματισμού δεσμού φωσφοδιεστέρα μεταξύ του άκρου 3' ΟΗ και του 5' φωσφορικού άκρου του θραύσματος DNA.
- Και τα δύο ένζυμα απολινώνουν αμβλύ άκρο δίδυμα DNA που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους.
- Και τα δύο ένζυμα εξαρτώνται από το ATP.
- Αυτά τα ένζυμα απομονώνονται με μόλυνση των κυττάρων E. coli με τον συγκεκριμένο βακτηριοφάγο.
- Οι εφαρμογές και των δύο ενζύμων περιλαμβάνουν:
- Μοριακή κλωνοποίηση – για σύνδεση του γονιδίου ενδιαφέροντος στον φορέα
- Επισκευή DNA – για επισκευή δίκλωνων κόγχων
- In vitro αντιγραφή DNA
- αλυσιδωτή αντίδραση λιγάσης
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ T4 και T7 DNA Ligase;
T4 έναντι T7 DNA Ligase |
|
| T4 DNA Ligase Τύπος DNA λιγάσης που απομονώθηκε από τον βακτηριοφάγο T4 και εμπλέκεται στη σύνδεση γειτονικών θραυσμάτων DNA μέσω σχηματισμού φωσφοδιεστερικού δεσμού. | T7 DNA Ligase Τύπος DNA λιγάσης που απομονώθηκε από τον βακτηριοφάγο T7 και εμπλέκεται στην απολίνωση γειτονικών θραυσμάτων DNA μέσω σχηματισμού φωσφοδιεστερικού δεσμού. |
| Μέγεθος της πρωτεΐνης | |
| Το μέγεθος της λιγάσης DNA Τ4 είναι 77 kDa – μεγαλύτερο σε σύγκριση με τη λιγάση DNA Τ7. | Το μέγεθος της λιγάσης DNA Τ7 είναι 41 kDa. |
| Βέλτιστο pH | |
| Τοεύρος pH που λειτουργεί την Τ4 DNA λιγάση είναι 7,5 – 8,0. | Τοεύρος pH που λειτουργεί την Τ7 DNA λιγάση είναι 7,0 – 7,2. |
Σύνοψη – T4 vs T7 DNA Ligase
Οι Οι λιγάσες DNA είναι μια σημαντική κατηγορία ενζύμων που εμπλέκονται στη μοριακή κλωνοποίηση για την παραγωγή ανασυνδυασμένων μορίων DNA που περιέχουν το γονίδιο ενδιαφέροντος. Η αντίδραση απολίνωσης είναι μια αντίδραση που χρησιμοποιεί ενέργεια και υπάρχουν νέες ερευνητικές μελέτες σε εξέλιξη για τη βελτίωση της ακρίβειας μέσω της διαμόρφωσης των διαθέσιμων λιγασών. Οι λιγάσες DNA Τ4 και Τ7 είναι δύο τύποι σημαντικών ενζύμων λιγάσης DNA που χρησιμοποιούνται σε μοριακές βιολογικές τεχνικές. Η Τ7 DNA λιγάση είναι επίσης αποτέλεσμα έρευνας που βασίστηκε στην πρωτογενή λιγάση που απομονώθηκε από μολυσμένο με Τ4 Ε. coli. Το T7 απεικονίζεται μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα και ακρίβεια στην εκτέλεση της λειτουργίας του λόγω του μικρότερου μεγέθους του. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ Τ4 και Τ7 λιγάσης.
Λήψη έκδοσης PDF του T4 vs T7 DNA Ligase
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τις σημειώσεις παραπομπών. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ T4 και T7 Ligase.
