Різниця між ДНК-лігазою та ДНК-полімеразою

Ключова різниця - ДНК-лігаза проти ДНК-полімерази
 

ДНК-лігаза та ДНК-полімераза є важливими ферментами, що беруть участь у реплікації ДНК та механізмах відновлення ДНК організмів. ДНК-лігаза відповідає за приєднання фрагментів ДНК шляхом каталізації утворення фосфодіефірних зв’язків між нуклеотидами. ДНК-полімераза відповідає за синтез ДНК зі своїх будівельних блоків (нуклеотидів) за допомогою шаблону ДНК. Це ключова відмінність між ДНК-лігазою та ДНК-полімеразою.

ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке ДНК-лігаза
3. Що таке ДНК-полімераза
4. Поплечне порівняння - ДНК-лігаза проти ДНК-полімерази
5. Підсумок

Що таке ДНК-лігаза?

ДНК-лігаза - це фермент, який каталізує утворення фосфодіефірної зв'язку між 3 '- OH та 5'-PO₄ групи нуклеотидів і полегшує приєднання фрагментів ДНК. Він також відомий як молекулярний шов. Ця здатність дозволяє заповнювати прогалини або ники ДНК та приєднувати фрагменти Оказакі, що утворилися під час реплікації ДНК. ДНК-лігази є дуже корисними в технології рекомбінантних ДНК для отримання рекомбінантних молекул ДНК. ДНК-лігаза приєднується до ДНК, що цікавить, з векторною ДНК. Тому це важливий фермент для організмів.

Фермент ДНК-лігази залежить від кофактора і Mg2⁺ іони для його функції. Є два кофактори, які допомагають у ДНК-лігазах. НАД⁺ діє як кофактор для бактеріальних лігаз ДНК, в той час як АТФ часто діє як кофакторний вірус і еукаріотичні лігази ДНК. Дія еукаріотичної ДНК-лігази завершується через три основні етапи.

Крок 01. ДНК-лігаза атакує молекулу АТФ і вивільняє пірофосфат (дві фосфатні групи) та АМФ, і утворює лігазо-аденілатний проміжний продукт, ковалентно зв'язуючись з отриманим AMP.

Крок 02: Проміжний утворений фермент AMP переносить AMP до 5 'фосфату ніка і утворює ДНК - аденілат (5'-фосфатний кисень ланцюга ДНК атакує фосфор лігази-аденилатного проміжного).

Крок 03: ДНК-лігаза каталізує атаку 3'-OH ніку на ДНК-аденілат, приєднуючись до полінуклеотидів, і вивільняє AMP.

ДНК-лігази, як правило, виділяють з бактеріофага Т4 і широко використовують у рекомбінантній ДНК-технології.

Малюнок 01: ДНК-лігаза в репарації нік

Що таке ДНК-полімераза?

ДНК-полімераза - це всюдисущий фермент, присутній у всіх організмах, що беруть участь у синтезі ДНК та реплікації геному. Генетична інформація переходить від батьків до потомства за допомогою ДНК-полімераз. Він каталізує синтез нової комплементарної ДНК для існуючої ДНК. ДНК-полімераза додає нуклеотиди (будівельні блоки нуклеїнових кислот) до 3 'ОН-групи послідовності праймерів і продовжує формування нитки в напрямку 5'. Більшість ДНК-полімераз мають активність 5 'до 3' полімерази та 3 'до 5' екзонуклеазної активності для коректури.

Прокаріотичні ДНК-полімерази описані під п’ятьма основними групами. Еукаріоти містять щонайменше 16 різних ДНК-полімераз. Всі ці полімери ДНК згруповані у сім сімей, а саме: A, B, C, D, X, Y та RT (Зворотна транскриптаза).

Малюнок 02: Реплікація ДНК, керована ДНК полімеразою

Яка різниця між ДНК-лігазою та ДНК-полімеразою?

ДНК-лігаза проти ДНК-полімерази
ДНК-лігаза - це фермент, який каталізує утворення фосфодіефірних зв’язків між нуклеотидами та з'єднує фрагменти ДНК разом.	ДНК-полімераза - це фермент, який каталізує синтез ДНК за допомогою нуклеотидів.
Роль у реплікації ДНК
ДНК-лігаза - це додатковий фермент у реплікації ДНК, який приєднується до фрагментів Оказакі.	ДНК-полімераза є основним ферментом у реплікації ДНК.
Вимоги
Це залежить від Mg2+ іони та АТФ / НАД+ кофактори	Це залежить від шаблону, нуклеотидів, праймерів та Mg2+.
Функції
ДНК-лігаза важлива для рекомбінації ДНК, відновлення ДНК та реплікації ДНК.	ДНК-полімераза важлива для реплікації ДНК, репарації ДНК та технології рекомбінації ДНК.

Підсумок - ДНК-лігаза проти ДНК-полімерази

ДНК-лігаза є важливим ферментом, який необхідний для приєднання фрагментів ДНК фосфодіефірними зв'язками. ДНК-полімераза є головним ферментом, важливим для синтезу нової ДНК. Ключова відмінність між ДНК-лігазою та ДНК-полімеразою - це їхня функція. Однак обидва ферменти необхідні для відновлення ДНК, реплікації ДНК та технології рекомбінантної ДНК.

Довідка:
Россі, Р., А. Монтекукко, Г. Ціаррочі та Г. Біамонті. "Функціональна характеристика лігази ДНК Т4: нове розуміння механізму дії". Дослідження нуклеїнових кислот. Національна медична бібліотека США, 01 червня 1997 року. Веб. 11 березня 2017 року
Мартін, Іна В. та Стюарт А. Макнейл. "АТФ-залежні ДНК-лігази." Геологія біології. BioMed Central, 2002. Веб. 11 березня 2017 року
Гарсія-Діас, Мігель та Катажина Бебенек. "Кілька функцій ДНК полімераз." Критичні огляди з рослинних наук. Національна медична бібліотека США, березень 2007. Веб. 11 березня 2017 року

Надано зображення:
1. "Меганізм ремонту нік лігазів" Автор Jrmcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. "Реплікаційна машина Phage T7" від Danykl - Власна робота (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons