Nøkkelforskjell – T4 vs T7 DNA Ligase
DNA-ligase er et viktig enzym som brukes i molekylærbiologiske teknikker. Det fungerer som et molekylært lim for å koble sammen nukleotider ved å danne fosfodiesterbindinger mellom nukleotider. Fosfodiesterbindingene dannes mellom 3'-hydroksylenden av sukkerdelen og 5'-endefosfatgruppen. DNA-ligase er avgjørende i replikasjonsprosessen for å koble sammen Okazaki-fragmentene av den etterslepende tråden og under DNA-reparasjonsmekanismer og in vitro kloningseksperimenter for å koble det ønskede genet av interesse til vektorgenomet. Det er to hoved-DNA-ligaser som for tiden brukes av molekylærbiologer: T4 og T7 DNA-ligaser. T4 DNA-ligase er et av de første enzymene som ble isolert fra T4-bakteriofagen. T7 DNA-ligase, som er et mindre protein, er et enzym isolert fra T7-bakteriofag. Dette er nøkkelforskjellen mellom T4 og T7 DNA-ligaser.
Hva er handlingen til DNA-ligase?
DNA-ligering skjer i en tre-trinns reaksjon. Det første trinnet er et nukleofilt angrep på alfa-fosforet til ATP som genererer et kovalent enzym-adenylat-mellomprodukt der AMP er koblet til det terminale sidekjedens nitrogen i lysin. I det andre trinnet skjer et nukleofilt angrep på fosforet til enzymadenylatet av det 5'-fosfatterminerte DNA-substratet, frigjør lysin og danner DNA-adenylat. I det siste trinnet angripes DNA-adenylat av 3'- OH av en annen DNA-streng, frigjør AMP og forbinder polynukleotidene.
Hva er T4 DNA-ligase?
T4 Ligase var den første ligasen som ble isolert og identifisert av Meselson, Weigle og Kellenberger og var den første kommersielle ligasen noensinne produsert. T4 DNA-ligase er et ATP-avhengig enzym som katalyserer fosfodiesterbindingsdannelsen. Det er en enkelt polypeptidkjede med 487 aminosyrerester og har en molekylvekt på omtrent 77 kDa. Den optimale pH for aktiviteten ligger i området 7,5 – 8,
Figur 01: T4 DNA-ligase
T4 DNA Ligase, som navnet antyder, er tilstede i bakteriofag T4 og ble isolert når fag produserte enzymet ved infeksjon med E. coli. Enzymet ligerer dobbelttrådede DNA-duplekser med stumpe ender, og fragmentene som skal bindes bør være i umiddelbar nærhet av hverandre.
Hva er T7 DNA-ligase?
T7-ligase er 41 kDa protein produsert av T7 Bacteriophage og isoleres ved å infisere E. coli-celler. Hovedfunksjonen til T7-ligase er å ligere DNA-duplekser gjennom fosfodiesterbindinger og koble sammen nærliggende fragmenter av DNA under kloningseksperimenter. Den optimale pH-verdien for T7 DNA-ligase ligger i området 7,0 – 7,2. T7-ligase er ATP-avhengig. T7 DNA-ligaser er også i stand til å anneale DNA- og RNA-hybrider, noe som gir opphav til unormale konformasjoner under transkripsjon; men dette fenomenet er fortsatt under forskning i in vitro-studier.
Hva er likhetene mellom T4 og T7 DNA-ligase?
- T4 og T7 DNA Ligase deltar i en ligeringsreaksjon ved å anneale DNA-duplekser gjennom fosfodiesterbindingsdannelse mellom 3' OH-enden og 5'-fosfatenden av DNA-fragmentet.
- Begge enzymer ligerer stumpende DNA-duplekser som er i umiddelbar nærhet av hverandre.
- Begge enzymer er ATP-avhengige.
- Disse enzymene isoleres ved å infisere E. coli-celler med den spesielle bakteriofagen.
- Applikasjoner av begge enzymer inkluderer:
- Molekylær kloning – for å ligere genet av interesse til vektoren
- DNA-reparasjon – for å reparere dobbelttrådede nisjer
- In vitro DNA-replikasjon
- Ligase-kjedereaksjon
Hva er forskjellen mellom T4 og T7 DNA-ligase?
T4 vs T7 DNA Ligase |
|
| T4 DNA Ligase-type DNA-ligase isolert fra bakteriofag T4 og er involvert i ligering av tilstøtende DNA-fragmenter via fosfodiesterbindingsdannelse. | T7 DNA Ligase-type DNA-ligase isolert fra bakteriofag T7 og er involvert i ligering av tilstøtende DNA-fragmenter via fosfodiesterbindingsdannelse. |
| Size of the Protein | |
| Størrelsen på T4 DNA-ligase er 77 kDa – større sammenlignet med T7 DNA-ligase. | Størrelsen på T7 DNA-ligase er 41 kDa. |
| Optimal pH | |
| pH-område som fungerer T4 DNA-ligase er 7,5 – 8,0. | pH-område som fungerer T7 DNA-ligase er 7,0 – 7,2. |
Sammendrag – T4 vs T7 DNA Ligase
DNA-ligaser er en viktig klasse enzymer involvert i molekylær kloning for å produsere rekombinante DNA-molekyler som inneholder genet av interesse. Ligeringsreaksjon er en energiutnyttende reaksjon, og det er nye forskningsstudier på gang for å forbedre nøyaktigheten ved å modulere de tilgjengelige ligasene. T4 og T7 DNA-ligaser er to typer viktige DNA-ligaseenzymer som brukes i molekylærbiologiske teknikker. T7 DNA-ligase er også et resultat av forskning som var basert på den primære ligasen isolert fra T4-infisert E. coli. T7 er skildret mer effektivitet og nøyaktighet i å utføre sin funksjon på grunn av sin mindre størrelse. Dette er forskjellen mellom T4 og T7 ligase.
Last ned PDF-versjon av T4 vs T7 DNA Ligase
Du kan laste ned PDF-versjon av denne artikkelen og bruke den til offline-formål i henhold til sitatnotater. Last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom T4 og T7 Ligase.
