Sự khác biệt chính - DNA Ligase và DNA Polymerase
DNA ligase và DNA polymerase là những enzyme quan trọng tham gia vào quá trình sao chép DNA và cơ chế sửa chữa DNA của sinh vật. DNA ligase có nhiệm vụ nối các đoạn DNA bằng cách xúc tác hình thành liên kết phosphodiester giữa các nucleotide. DNA polymerase chịu trách nhiệm tổng hợp DNA từ các khối xây dựng của nó (nucleotide) bằng cách sử dụng DNA khuôn mẫu. Đây là điểm khác biệt chính giữa DNA ligase và DNA polymerase.
DNA Ligase là gì?
DNA ligase là một enzyme xúc tác sự hình thành liên kết phosphodiester giữa các nhóm nucleotide 3’- OH và 5’- PO4và tạo điều kiện nối các đoạn DNA. Nó còn được gọi là chất khâu phân tử. Khả năng này cho phép lấp đầy các khoảng trống hoặc các khe của DNA và nối các đoạn Okazaki được hình thành trong quá trình sao chép DNA. Các ligase DNA rất hữu ích trong công nghệ DNA tái tổ hợp để sản xuất các phân tử DNA tái tổ hợp. DNA ligase tham gia DNA quan tâm với DNA vector. Do đó, nó là một loại enzyme quan trọng đối với sinh vật.
Enzyme
DNA ligase phụ thuộc vào đồng yếu tố và các ion Mg2+cho chức năng của nó. Có hai yếu tố đồng yếu tố giúp tạo ra các ligase DNA. NAD+hoạt động như một cofactor cho các ligase DNA của vi khuẩn trong khi ATP thường hoạt động như một cofactor của virus và các ligase DNA của sinh vật nhân chuẩn. Hành động ligase DNA của sinh vật nhân chuẩn hoàn thành qua ba bước chính.
Bước 01. DNA ligase tấn công phân tử ATP và giải phóng pyrophosphate (hai nhóm phosphate) và AMP, đồng thời tạo thành chất trung gian ligase-adenylate bằng cách liên kết cộng hóa trị với AMP kết quả.
Bước 02: Chất trung gian AMP được hình thành chuyển AMP đến 5 'phosphate của nick và tạo thành DNA - adenylate (oxy 5'-phosphate của sợi DNA tấn công phốt pho của chất trung gian ligase-adenylate).
Bước 03: DNA ligase xúc tác tấn công 3′-OH của nick trên DNA-adenylate để tham gia vào các polynucleotide và giải phóng AMP.
DNA ligases thường được phân lập từ xạ khuẩn T4 và được sử dụng rộng rãi trong công nghệ DNA tái tổ hợp.
Hình 01: DNA ligase trong quá trình sửa chữa nick
DNA Polymerase là gì?
DNA polymerase là một loại enzyme phổ biến có mặt ở tất cả các sinh vật tham gia vào quá trình tổng hợp DNA và sao chép bộ gen. Thông tin di truyền được truyền từ cha mẹ sang con cái với sự hỗ trợ của DNA polymerase. Nó xúc tác quá trình tổng hợp DNA mới bổ sung cho DNA hiện có. DNA polymerase thêm nucleotide (khối cấu tạo của axit nucleic) vào nhóm 3’OH của trình tự mồi và tiếp tục quá trình hình thành sợi theo hướng 5’. Hầu hết các polymerase DNA có hoạt tính polymerase từ 5’đến 3’ và hoạt tính exonuclease từ 3’đến 5’ để đọc hiệu đính.
Các polymerase DNA nhân sơ được mô tả dưới 5 nhóm chính. Sinh vật nhân chuẩn chứa ít nhất 16 DNA polymerase khác nhau. Tất cả các polymerase DNA này được nhóm thành bảy họ là A, B, C, D, X, Y và RT (Reverse transcriptase).
Hình 02: Sao chép DNA do DNA polymerase điều khiển
Sự khác biệt giữa DNA Ligase và DNA Polymerase là gì?
DNA Ligase và DNA Polymerase |
|
| DNA ligase là một enzyme xúc tác sự hình thành liên kết phosphodiester giữa các nucleotide và kết nối các đoạn DNA với nhau. | DNA polymerase là một enzyme xúc tác quá trình tổng hợp DNA bằng cách sử dụng nucleotide. |
| Vai trò trong sao chép DNA | |
| DNA ligase là một enzyme bổ sung trong quá trình sao chép DNA, nối các đoạn Okazaki. | DNA polymerase là enzyme chính trong quá trình sao chép DNA. |
| Yêu cầu | |
| Nó phụ thuộc vào các ion Mg2 +và ATP / NAD+đồng yếu tố | Nó phụ thuộc vào khuôn mẫu, nucleotide, mồi và Mg2 +. |
| Chức năng | |
| DNA ligase rất quan trọng để tái tổ hợp DNA, sửa chữa DNA và sao chép DNA. | DNA polymerase rất quan trọng đối với công nghệ sao chép DNA, sửa chữa DNA và tái tổ hợp DNA. |
Tóm tắt - DNA Ligase và DNA Polymerase
DNA ligase là một enzyme quan trọng cần thiết để nối các đoạn DNA bằng liên kết phosphodiester. DNA polymerase là enzyme chính quan trọng để tổng hợp DNA mới. Sự khác biệt chính giữa DNA ligase và DNA polymerase là chức năng của chúng. Tuy nhiên, cả hai loại enzyme này đều cần thiết cho việc sửa chữa DNA, sao chép DNA và công nghệ DNA tái tổ hợp.
