Nøkkelforskjell – DNA-ligase vs DNA-polymerase
DNA-ligase og DNA-polymerase er viktige enzymer involvert i DNA-replikasjon og DNA-reparasjonsmekanismer til organismer. DNA-ligase er ansvarlig for sammenføyning av DNA-fragmenter ved å katalysere dannelsen av fosfodiesterbindinger mellom nukleotider. DNA-polymerase er ansvarlig for syntese av DNA fra dets byggesteiner (nukleotider) ved bruk av mal-DNA. Dette er nøkkelforskjellen mellom DNA-ligase og DNA-polymerase.
Hva er DNA-ligase?
DNA-ligase er et enzym som katalyserer dannelsen av fosfodiesterbinding mellom 3’ – OH og 5’- PO4 grupper av nukleotider og letter sammenføyningen av DNA-fragmenter. Det er også kjent som en molekylær stitcher. Denne evnen gjør det mulig å fylle hullene eller hakkene i DNA og slå sammen Okazaki-fragmenter dannet under DNA-replikasjon. DNA-ligaser er svært nyttige i rekombinant DNA-teknologi for produksjon av de rekombinante DNA-molekylene. DNA-ligase forbinder DNA av interesse med vektor-DNA. Derfor er det et viktig enzym for organismer.
DNA-ligaseenzym avhenger av en kofaktor og Mg2+ ioner for sin funksjon. Det er to kofaktorer som hjelper i DNA-ligaser. NAD+ fungerer som en kofaktor for bakterielle DNA-ligaser mens ATP ofte fungerer som et kofaktorvirus og eukaryote DNA-ligaser. Eukaryot DNA-ligase-handling fullføres via tre hovedtrinn.
Trinn 01. DNA-ligase angriper ATP-molekylet og frigjør pyrofosfat (to fosfatgrupper) og AMP, og danner ligase-adenylat-mellomprodukt ved å binde kovalent med resulterende AMP.
Trinn 02: Dannet enzym AMP-mellomprodukt overfører AMP til 5'-fosfatet i nicket og danner DNA – adenylat (5′-fosfatoksygen i DNA-strengen angriper fosforet til ligase-adenylat-mellomproduktet).
Trinn 03: DNA-ligase katalyserer angrep av 3′-OH i hakket på DNA-adenylat for å binde sammen polynukleotidene og frigjør AMP.
DNA-ligaser isoleres vanligvis fra T4-bakteriofag og brukes mye i rekombinant DNA-teknologi.
Figur 01: DNA-ligase under reparasjon av nick
Hva er DNA-polymerase?
DNA-polymerase er et allestedsnærværende enzym som finnes i alle organismer som er involvert i DNA-syntese og genomreplikasjon. Genetisk informasjon går fra foreldre til avkom ved hjelp av DNA-polymeraser. Den katalyserer syntesen av nytt DNA som er komplementært for det eksisterende DNA. DNA-polymerase legger til nukleotider (byggesteiner av nukleinsyrer) til 3' OH-gruppen i primersekvensen og fortsetter tråddannelsen til 5' retning. De fleste av DNA-polymerasene har 5' til 3' polymeraseaktivitet og 3' til 5' eksonukleaseaktivitet for korrekturlesing.
Prokaryote DNA-polymeraser er beskrevet under fem hovedgrupper. Eukaryoter inneholder minst 16 forskjellige DNA-polymeraser. Alle disse DNA-polymerasene er gruppert i syv familier, nemlig A, B, C, D, X, Y og RT (Revers transkriptase).
Figur 02: DNA-polymerasedrevet DNA-replikasjon
Hva er forskjellen mellom DNA-ligase og DNA-polymerase?
DNA Ligase vs DNA Polymerase |
|
| DNA-ligase er et enzym som katalyserer dannelsen av fosfodiesterbindinger mellom nukleotider og kobler DNA-fragmenter sammen. | DNA-polymerase er et enzym som katalyserer syntesen av DNA ved hjelp av nukleotider. |
| Rolle i DNA-replikering | |
| DNA-ligase er et tilleggsenzym i DNA-replikasjon som forbinder Okazaki-fragmenter. | DNA-polymerase er hovedenzymet i DNA-replikasjon. |
| Requirements | |
| Det avhenger av Mg2+ ioner og ATP/NAD+ kofaktorer | Det avhenger av en mal, nukleotider, primere og Mg2+. |
| Functions | |
| DNA-ligase er viktig for DNA-rekombinasjon, DNA-reparasjon og DNA-replikasjon. | DNA-polymerase er viktig for DNA-replikasjon, DNA-reparasjon og DNA-rekombinasjonsteknologi. |
Sammendrag – DNA Ligase vs DNA Polymerase
DNA-ligase er et viktig enzym som trengs for å sammenføye DNA-fragmenter ved hjelp av fosfodiesterbindinger. DNA-polymerase er hovedenzymet som er viktig for ny DNA-syntese. Nøkkelforskjellen mellom DNA-ligase og DNA-polymerase er deres funksjon. Begge enzymene er imidlertid essensielle for DNA-reparasjon, DNA-replikasjon og rekombinant DNA-teknologi.
