Nøgleforskel - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3
DNA-polymerase er en speciel klade af enzymer, der er involveret i DNA-replikation af levende organismer. Genetisk information overføres fra en generation til den næste generation på grund af tilstedeværelsen af dette enzym. Der findes forskellige former for DNA-polymeraseenzym, der findes i eukaryoter og prokaryoter. DNA-polymerase 1, 2 og 3 findes kun i prokaryote organismer, og de spiller forskellige roller i DNA-replikation. Nøgleforskellen mellem DNA-polymerase 1 2 og 3 er hovedsageligt afhængig af hvert enzyms primære funktion. DNA-polymerase 3 er det vigtigste enzym, der katalyserer DNA-syntese, mens DNA-polymerase 1 og 2 er involveret i DNA-reparation og korrekturlæsning.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er DNA-polymerase
3. Hvad er DNA-polymerase 1
4. Hvad er DNA-polymerase 2
5. Hvad er DNA-polymerase 3
6. Sammenligning side om side - DNA-polymerase 1 vs 2 vs 3
7. Resumé
Hvad er DNA-polymerase?
DNA-duplikering er et must for at overføre genetisk information fra forælder til afkom. Dette lettes af et specielt enzym kaldet DNA-polymerase. DNA-polymerase kan defineres som et allestedsnærværende enzym, som katalyserer syntesen af DNA, der er komplementært til det eksisterende DNA i levende celler. Det blev først opdaget i E coli af Arthur Kornberg i 1955. DNA-replikering og vedligeholdelse styres hovedsageligt af DNA-polymeraser i cellen. Opdagelsen af DNA-polymeraser hjalp mange teknikker inden for molekylærbiologi. Det er det enzym, der kræves for at syntetisere nye DNA-tråde svarende til det originale DNA fra organismerne fra nukleotider under mange molekylærbiologiske teknikker, herunder PCR, genkloning, gensekventering, sygdomsdiagnose, genterapi, polymorfismeanalyse osv.
DNA-polymeraser findes i flere former, der adskiller sig fra form og størrelse. De tilhører flere familier: A, B, C, D, X, Y og RT. Prokaryote DNA-polymeraser er grupperet i fem forskellige kategorier, nemlig DNA-polymerase 1, DNA-polymerase 2, DNA-polymerase 3, DNA-polymerase 4 og DNA-polymerase 5. Eukaryote organismer har cirka femten forskellige DNA-polymeraser, nemlig polymerase β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ og v.
Figur 01: DNA-polymerase
Når man syntetiserer nyt DNA ved hjælp af DNA-polymerase, starter det fra 3'-enden og styrer syntesen mod 5'-enden ved at tilføje nukleotider ad gangen, komplementært til skabelon-DNA'et. DNA-polymerase har brug for en allerede eksisterende 3 'OH-gruppe for at igangsætte kædesyntese og lettes af det lille DNA eller RNA-fragment kaldet primer. DNA-polymerase læser skabelon-DNA'et og bevæger sig fra 3'-ende til 5'-ende og danner en ny 5'-3'-DNA-streng.
Hvad er DNA-polymerase 1?
DNA-polymerase 1 (Pol 1) er et enzym, der findes i prokaryoter, som hjælper med bakteriel DNA-replikation. Det er den første type DNA-polymerase, der blev opdaget af Arthur Kornberg i 1956. Dette enzym er til stede i alle prokaryote organismer. Pol 1 er kodet af genet polA og består af 928 aminosyrer. Den har en 5 'til 3' exonukleaseaktivitet; det er således populært som et DNA-reparationsenzym snarere end et DNA-replikerende enzym. Det har også evnen til at katalysere flere polymerisationer inden frigivelse af skabelon-DNA'et og forbindelse af Okazaki-fragmenter sammen ved at udfylde nyt DNA og fjerne RNA-primere.
Pol 1 isoleret fra E Coli blev i vid udstrækning anvendt i molekylære applikationer. Når Taq Polymerase først blev opdaget, erstattede den imidlertid E Coli Pol 1 i PCR-teknologi. Taq-polymerase er en slags termostabil DNA-polymerase, der hører til Pol 1.
Figur 02: DNA-polymerase 1
Hvad er DNA-polymerase 2?
DNA-polymerase 2 (Pol 2) er et prokaryotisk enzym, som katalyserer DNA-replikationen. Det hører til polymerase B-familien og er kodet af gen polB. Det blev først opdaget fra E Coli af Thomas Kornberg i 1970. Pol 2 er et kugleprotein sammensat af 783 aminosyrer. Den har både 3 'til 5' exonukleaseaktivitet og 5 'til 3' polymeraseaktivitet. Det interagerer med DNA-polymerase 3-enzymer for at opretholde troskab og processivitet af DNA-replikation. Pol 2 har også evnen til at korrekturlæse det nyligt syntetiserede DNA for nøjagtighed.
Figur 03: DNA-polymerase 2
Hvad er DNA-polymerase 3?
DNA-polymerase 3 (Pol 3) er det vigtigste enzym, der katalyserer DNA-replikationen i prokaryoter. Den hører til familien C-polymerase og kodes af genet polC. Det blev opdaget af Thomas Kornberg i 1970. Pol 3 er en komponent i replikationsgaffel og kan tilføje 1000 nukleotider pr. Sekund til den nyligt polymeriserende DNA-streng.
Pol 3 er et holoenzym sammensat af ti forskellige proteiner og har tre funktionelle molekyler, nemlig α, ε og θ. Tre funktionelle molekyler af Pol 3 er hver for sig ansvarlige for enzymets tre handlinger. Α-underenheden styrer polymeriseringen af DNA, mens e styrer exonuclease-korrekturlæsningsaktiviteten af pol 3-enzymet. Θ Underenheden hjælper ε underenheden til korrekturlæsning.
Figur 04: underenheder af DNA-polymerase 3
Hvad er forskellen mellem DNA-polymerase 1 og 2 og 3?
Diff artikel midt foran bordet
DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3 |
|
| Polymerase 1 | Polymerase 1 består af 928 aminosyrer. |
| Polymerase 2 | Polymerase 2 består af 783 aminosyrer. |
| Polymerase 3 | Polymerase 3 er et holoenzym sammensat af ti proteiner arrangeret i tre funktionelle underenheder. |
| Familie | |
| Polymerase 1 | Polymerase 1 hører til polymerasefamilien A. |
| Polymerase 2 | Polymerase 2 hører til polymerasefamilien B. |
| Polymerase 3 | Polymerase 3 hører til polymerasefamilien C. |
| Hovedfunktion | |
| Polymerase 1 | Dette er ansvarlig for DNA-reparation og fjernelse af RNA-primere. |
| Polymerase 2 | Dette er ansvarlig for korrekturlæsning, troskab og processivitet af nydannet DNA |
| Polymerase 3 | Dette er ansvarlig for DNA-polymerisation |
Resumé - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3
DNA-polymerase er en vigtig enzymklasse, der findes i alle levende organismer. DNA-polymerasens hovedfunktion er DNA-replikation. Det er i stand til at samle nukleotider og syntetisere nyt komplementært DNA til eksisterende DNA. Dette enzym findes i forskellige former, der varierer fra form og størrelse. DNA-polymerase 1, 2 og 3 er prokaryote DNA-polymeraser involveret i DNA-replikation. Pol 1 katalyserer reparation af DNA-skader. Pol 2 katalyserer troskab og processivitet af DNA-replikation. Pol 3 katalyserer 5 'til 3' DNA-polymerisation.
