Nøkkelforskjellen mellom Klenow og T4 DNA-polymerase er at Klenow-fragmentet er et stort fragment av E. coli DNA-polymerase 1 mens T4 DNA-polymerase er DNA-polymerase 1 av bakteriofag T4.
DNA-polymeraser er enzymer som katalyserer dannelsen av DNA ved å tilsette deoksyribonukleotider til 3′-OH-enden av en allerede eksisterende primer. Det finnes forskjellige typer DNA-polymeraser. De fleste DNA-polymeraser som brukes i molekylærbiologi er prokaryote DNA-polymeraser. Klenow-fragment og T4 DNA-polymerase er to typer DNA-polymeraser som har en prokaryotisk opprinnelse. Klenow-fragmentet er det store fragmentet som genereres fra sp altningen av E.coli DNA-polymerase 1 i to fragmenter av bakteriell protease subtilisin. T4 DNA-polymerase er DNA-polymerase 1 av bakteriofag T4. Både Klenow og T4 DNA-polymerase har 5′→3′ polymerase og 3′→5′ eksonukleaseaktivitet. De mangler begge 5′→3′ eksonukleaseaktivitet, noe som gjør dem mer egnet for mange bruksområder innen molekylærbiologi.
Hva er Klenow?
Klenow-fragment er en DNA-polymerase som er nyttig i molekylærbiologi. Når E. coli DNA-polymerase 1 gjennomgår proteolytisk fordøyelse av bakteriell protease, subtilisin, resulterer det i to fragmenter: det ene er et stort fragment, og det andre er et lite fragment. Klenow-fragmentet er det store fragmentet som er 68 kDa stort. Klenow-fragmentet har 5′→3′ polymerase og 3′→5′ eksonuklease (korrekturlesing) aktivitetene til DNA Pol I. 3′→5′ eksonukleaseaktiviteten til Klenow-fragmentet letter fjerning av feil tilsatte baser etter hvert som polymeriseringen skrider frem. Klenow-fragmentet inneholder ikke 5′→3′ eksonukleaseaktivitet, som vises ved full-lengde eller intakt E.coli DNA polymerase 1. Det er fordelaktig når bare polymerisasjonsaktiviteten er nødvendig alene. Klenow-fragmenter brukes til å fylle 5' overheng, syntese av prober, sekvensering av DNA, syntese av dobbelttrådet DNA, syntese av cDNA andre streng og stedsrettet mutagenese.
Figur 01: Klenow-fragment
I visse applikasjoner blir 3′→5′ eksonukleaseaktiviteten til Klenow-fragmentet også uønsket. Det kan fjernes ved å introdusere en mutasjon til genet som koder for Klenow-fragmentet. Det resulterende Klenow-fragmentet er kjent som exo-Klenow-fragment. Derfor har exo-Klenow-fragmentet bare 5′→3′-polymeraseaktiviteten til E. coli-polymerase 1.
Hva er T4 DNA-polymerase?
T4 DNA-polymerase er en DNA-polymerase som katalyserer syntesen av DNA. Det er et protein kodet av Bacteriophage T4. Strukturelt er T4 DNA-polymerase et protein på 898 aminosyrerester (molekylvekt på 103,6 kDa). Det krever en mal og en primer for å katalysere syntesen.
Figur 02: T4 DNA-polymerase
I likhet med Klenow-fragmentet har T4 DNA-polymerase både 5′→3′-polymerase- og 3′→5′-eksonukleaseaktiviteter. Dessuten mangler den 5′→3′ eksonukleaseaktivitet også. T4 DNA-polymerase er nyttig ved fylling av 5′-utstikkende ender av DNA-fragmenter. Det brukes også ofte til 5′-ende eller 3′-endemerking av dobbelttrådet DNA. T4 DNA-polymerase brukes ofte i stump kloning. 3′→5′ eksonuklease (korrekturlesing) aktiviteten til T4 DNA-polymerase er sterkere (mer enn 200 ganger) enn Klenow-fragmentet. Det viktigste er at T4 DNA-polymerase har høy prosessivitet (400 nukleotider per sekund).
Hva er likhetene mellom Klenow og T4 DNA-polymerase?
- Klenow og T4 DNA-polymerase er to prokaryote polymeraser.
- Begge polymeraser har 5′→3′ polymerase- og 3′→5′ eksonukleaseaktivitet.
- De viser ikke 5′→3′ eksonukleaseaktivitet.
- Begge enzymer krever en mal og en primer for å katalysere syntesen av DNA.
- Disse enzymene kan varmeinaktiveres ved 75 0
Hva er forskjellen mellom Klenow og T4 DNA-polymerase?
Nøkkelforskjellen mellom Klenow og T4 DNA-polymerase er opprinnelsen til hvert enzym. Klenow-fragmentet stammer fra en bakterie mens T4 DNA-polymerase stammer fra en bakteriofag som er et virus. T4 DNA-polymerase har en høy prosessivitet enn Klenow-fragmentet. Dessuten har T4 DNA-polymerase en sterk korrekturlesende aktivitet enn Klenow-fragmentet. Dermed er dette nok en forskjell mellom Klenow og T4 DNA-polymerase.
Infografikken nedenfor viser flere forskjeller mellom Klenow og T4 DNA-polymerase i tabellform.
Sammendrag – Klenow vs T4 DNA-polymerase
Klenow-fragmentet er et stort fragment av E. coli DNA-polymerase 1. Det har bare 5′→3′ polymerase- og 3′→5′ eksonukleaseaktiviteter. Det mangler 5′→3′ eksonukleaseaktivitet av intakt E. coli DNA pol 1. Derfor er Klenow-fragmentet en bakteriell polymerase. På den annen side er T4 DNA-polymerase en polymerase kodet av bakteriofagen T4. I likhet med Klenow-fragmentet inneholder det både 5′→3′-polymerase- og 3′→5′-eksonukleaseaktiviteter, og det mangler 5′→3′-eksonukleaseaktivitet. Imidlertid har T4 DNA-polymerase høy prosessivitet og høy korrekturlesingsaktivitet enn Klenow-fragmentet. Så dette er nøkkelforskjellen mellom Klenow og T4 DNA-polymerase.
