Βασική διαφορά – DNA Ligase vs DNA Polymerase
Η λιγάση DNA και η πολυμεράση του DNA είναι σημαντικά ένζυμα που εμπλέκονται στην αντιγραφή του DNA και στους μηχανισμούς επιδιόρθωσης του DNA των οργανισμών. Η DNA λιγάση είναι υπεύθυνη για την ένωση θραυσμάτων DNA καταλύοντας το σχηματισμό φωσφοδιεστερικών δεσμών μεταξύ νουκλεοτιδίων. Η DNA πολυμεράση είναι υπεύθυνη για τη σύνθεση του DNA από τα δομικά στοιχεία του (νουκλεοτίδια) χρησιμοποιώντας το πρότυπο DNA. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της DNA λιγάσης και της DNA πολυμεράσης.
Τι είναι η DNA Ligase;
Η
DNA λιγάση είναι ένα ένζυμο που καταλύει το σχηματισμό φωσφοδιεστερικού δεσμού μεταξύ ομάδων νουκλεοτιδίων 3' – ΟΗ και 5’- PO4 και διευκολύνει τη σύνδεση των θραυσμάτων DNA. Είναι επίσης γνωστό ως μοριακός συρραπτικός. Αυτή η ικανότητα επιτρέπει την πλήρωση των κενών ή των εγκοπών του DNA και την ένωση θραυσμάτων Okazaki που σχηματίζονται κατά την αντιγραφή του DNA. Οι λιγάσες DNA είναι εξαιρετικά χρήσιμες στην τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA για την παραγωγή των μορίων ανασυνδυασμένου DNA. Η DNA λιγάση ενώνει το DNA που μας ενδιαφέρει με το DNA του φορέα. Επομένως, είναι ένα σημαντικό ένζυμο για τους οργανισμούς.
Το
ένζυμο λιγάσης DNA εξαρτάται από έναν συμπαράγοντα και ιόντα Mg2+ για τη λειτουργία του. Υπάρχουν δύο συμπαράγοντες που βοηθούν στις λιγάσες του DNA. Το NAD+ δρα ως συμπαράγοντας για βακτηριακές λιγάσες DNA ενώ το ATP συχνά δρα ως συμπαράγοντας ιός και ευκαρυωτικές λιγάσες DNA. Η δράση της ευκαρυωτικής λιγάσης DNA ολοκληρώνεται μέσω τριών βασικών βημάτων.
Βήμα 01. Η λιγάση DNA επιτίθεται στο μόριο ATP και απελευθερώνει πυροφωσφορικό (ομάδα δύο φωσφορικών) και AMP και σχηματίζει ενδιάμεσο λιγάση-αδενυλικό δεσμεύοντας ομοιοπολικά με το προκύπτον AMP.
Βήμα 02: Το σχηματιζόμενο ένζυμο AMP μεταφέρει το AMP στο 5' φωσφορικό της εγκοπής και σχηματίζει DNA - αδενυλικό (5'-φωσφορικό οξυγόνο του κλώνου DNA προσβάλλει τον φώσφορο του ενδιάμεσου λιγάσης-αδενυλικού).
Βήμα 03: Η λιγάση DNA καταλύει την επίθεση του 3'-ΟΗ της εγκοπής στο αδενυλικό DNA για να ενώσει τα πολυνουκλεοτίδια και ελευθερώνει AMP.
Οι Οι λιγάσες DNA συνήθως απομονώνονται από βακτηριοφάγο Τ4 και χρησιμοποιούνται εκτενώς στην τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA.
Εικόνα 01: DNA λιγάση σε επιδιόρθωση εγκοπής
Τι είναι η πολυμεράση DNA;
Η DNA πολυμεράση είναι ένα πανταχού παρόν ένζυμο που υπάρχει σε όλους τους οργανισμούς που εμπλέκονται στη σύνθεση του DNA και στην αντιγραφή του γονιδιώματος. Η γενετική πληροφορία περνά από τον γονέα στους απογόνους με τη βοήθεια DNA πολυμερασών. Καταλύει τη σύνθεση νέου DNA συμπληρωματικού για το υπάρχον DNA. Η DNA πολυμεράση προσθέτει νουκλεοτίδια (δομικά στοιχεία νουκλεϊκών οξέων) στην ομάδα 3' ΟΗ της αλληλουχίας εκκινητών και συνεχίζει τον σχηματισμό κλώνου προς την κατεύθυνση 5'. Οι περισσότερες από τις πολυμεράσες DNA έχουν δραστικότητα πολυμεράσης 5' έως 3' και δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 3' έως 5' για διόρθωση.
Οι προκαρυωτικές πολυμεράσες DNA περιγράφονται σε πέντε κύριες ομάδες. Οι ευκαρυώτες περιέχουν τουλάχιστον 16 διαφορετικές πολυμεράσες DNA. Όλες αυτές οι πολυμεράσες DNA ομαδοποιούνται σε επτά οικογένειες και συγκεκριμένα A, B, C, D, X, Y και RT (Αντίστροφη μεταγραφάση).
Εικόνα 02: Αναδιπλασιασμός DNA που βασίζεται σε πολυμεράση DNA
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ DNA Ligase και DNA Polymerase;
DNA Ligase vs DNA Polymerase |
|
| Η Η λιγάση DNA είναι ένα ένζυμο που καταλύει το σχηματισμό φωσφοδιεστερικών δεσμών μεταξύ των νουκλεοτιδίων και συνδέει θραύσματα DNA μεταξύ τους. | Η DNA πολυμεράση είναι ένα ένζυμο που καταλύει τη σύνθεση του DNA χρησιμοποιώντας νουκλεοτίδια. |
| Ρόλος στην αντιγραφή του DNA | |
| Η DNA λιγάση είναι ένα πρόσθετο ένζυμο στην αντιγραφή του DNA που ενώνει θραύσματα Okazaki. | Η πολυμεράση DNA είναι το κύριο ένζυμο στην αντιγραφή του DNA. |
| Απαιτήσεις | |
| Εξαρτάται από Mg2+ ιόντα και ATP/NAD+ συμπαράγοντες | Εξαρτάται από ένα πρότυπο, νουκλεοτίδια, εκκινητές και Mg2+. |
| Λειτουργίες | |
| Η Η λιγάση DNA είναι σημαντική για τον ανασυνδυασμό DNA, την επιδιόρθωση του DNA και την αντιγραφή του DNA. | Η Η πολυμεράση DNA είναι σημαντική για την αντιγραφή του DNA, την επιδιόρθωση του DNA και την τεχνολογία ανασυνδυασμού DNA. |
Σύνοψη – DNA Ligase vs DNA Polymerase
Η Η λιγάση DNA είναι ένα σημαντικό ένζυμο που απαιτείται για την ένωση θραυσμάτων DNA με φωσφοδιεστερικούς δεσμούς. Η DNA πολυμεράση είναι το κύριο ένζυμο που είναι σημαντικό για τη σύνθεση νέου DNA. Η βασική διαφορά μεταξύ DNA λιγάσης και DNA πολυμεράσης είναι η λειτουργία τους. Ωστόσο, και τα δύο ένζυμα είναι απαραίτητα για την επιδιόρθωση του DNA, την αντιγραφή του DNA και την τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA.
