Sự khác biệt chính - Taq Polymerase vs DNA Polymerase
DNA polymerase là một loại enzyme tạo ra DNA mới từ các khối cấu tạo của nó (nucleotide). Ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực, các loại DNA polymerase khác nhau được tìm thấy. Việc nhân đôi DNA là khả thi do sự hiện diện của các enzyme đặc biệt này và thông tin di truyền được truyền cho thế hệ con cái nhờ tác động của DNA polymerase. Taq polymerase là một loại DNA polymerase đặc biệt, có thể điều chỉnh nhiệt và được sử dụng rộng rãi trong PCR. Taq polymerase được tìm thấy trong vi khuẩn ưa nhiệt và được tinh chế trong quá trình sao chép DNA trong ống nghiệm. Sự khác biệt chính giữa Taq polymerase và DNA polymerase là Taq polymerase có thể chịu được nhiệt độ cao mà không bị biến tính trong khi các DNA polymerase khác biến tính ở nhiệt độ cao (ở nhiệt độ phân hủy protein).
Taq Polymerase là gì?
Taq polymerase (Taq DNA polymerase) là một loại enzyme dùng để tổng hợp DNA trong ống nghiệm bằng kỹ thuật PCR. Nó được tạo ra bởi vi khuẩn ưa nhiệt có tên là Thermus aquus sống trong các suối nước nóng và lỗ thông hơi nhiệt. Taq polymerase là một enzym ổn định nhiệt và không bị phân hủy ở nhiệt độ cao. Taq polymerase được tinh sạch lần đầu tiên và được công bố trên tạp chí Chien et al. năm 1976. Kỹ thuật PCR được thực hiện với sự hỗ trợ của Taq polymerase do khả năng chịu đựng nhiệt độ cao và dao động nhiệt độ trong quá trình PCR. Taq polymerase xúc tác quá trình tổng hợp DNA khi có mồi, nucleotide và DNA khuôn mẫu sợi đơn. Enzyme bao gồm một polypeptit duy nhất có trọng lượng phân tử xấp xỉ 94 kDa. Taq polymerase cho thấy hoạt động tối ưu của nó ở 80 ° C và ở phạm vi pH 7-8 với sự hiện diện của các ion Magie. Nó có cả hoạt tính polymerase và exonuclease. Enzyme này bao gồm một chuỗi polypeptit đơn và gen Taq polymerase chứa hàm lượng G và C cao (67.9%).
Taq polymerase có thể điều nhiệt cho phép thực hiện PCR ở nhiệt độ cao, làm tăng tính đặc hiệu của mồi và giảm tạo ra các sản phẩm PCR không mong muốn (dimer mồi). Taq polymerase cũng loại bỏ sự cần thiết phải thêm các enzym mới vào phản ứng PCR sau mỗi và mọi chu kỳ phản ứng PCR do khả năng chịu được nhiệt độ cao. Khám phá ra Taq polymerase cho phép PCR thực hiện trong một ống kín duy nhất trong một máy tương đối đơn giản. Do những đặc tính này của Taq polymerase, PCR trở thành một kỹ thuật phòng thí nghiệm được thực hiện thường xuyên phổ biến trong nhiều phân tích sinh học phân tử liên quan đến phân tích DNA.
Taq polymerase được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật sinh học phân tử, và nhu cầu sản xuất Taq polymerase ở quy mô lớn. Do đó, bằng cách sử dụng công nghệ DNA tái tổ hợp và nhân bản gen, gen mã hóa Taq DNA polymerase đã được nhân bản và biểu hiện trong Escherichia coli. Điều này đã tạo điều kiện thuận lợi đáng kể cho việc sản xuất Taq polymerase tái tổ hợp và giảm giá thành của enzym này để sử dụng đầy đủ.
Hình 1: Taq Polymerase
DNA Polymerase là gì?
DNA polymerase là một loại enzyme xúc tác quá trình tổng hợp DNA từ nucleotide. Đây là enzym chính xác nhất chịu trách nhiệm nhân đôi bộ gen và truyền thông tin di truyền cho thế hệ con cái. Trong quá trình phân chia tế bào, DNA polymerase nhân đôi tất cả DNA của nó và chuyển một bản sao cho mỗi tế bào con. Năm 1955, Arthur Kornberg được phát hiện ra DNA polymerase ở E Coli. Chức năng của DNA polymerase phụ thuộc vào một số yêu cầu; khuôn mẫu DNA, các ion Mg+ 2, tất cả bốn loại deoxynucleotide (dATP, dTTP, dCTP và d GTP), và một chuỗi ngắn RNA (đoạn mồi). Sự tổng hợp DNA được thực hiện theo chiều 5’đến 3’bởi DNA polymerase.
DNA polymerase có thể được nhóm thành bảy họ khác nhau: A, B, C, D, X, Y và RT (Reverse transcriptase). Retrovirus mã hóa cho RT; một DNA polymerase bất thường cần khuôn mẫu RNA để tổng hợp DNA. Có năm loại DNA polymerase khác nhau được tìm thấy ở sinh vật nhân sơ với các vai trò khác nhau trong quá trình sao chép DNA. DNA polymerase 3 chịu trách nhiệm về sự trùng hợp của chuỗi DNA mới. DNA polymerase 1 chịu trách nhiệm sửa chữa và vá DNA. DNA polymerase 2, 4 và 5 chịu trách nhiệm sửa chữa và hiệu đính DNA. Ở sinh vật nhân thực, có 15 loại DNA polymerase riêng biệt. Họ bao gồm năm họ chính.
Hình 2: DNA Polymerase
DNA polymerase được sử dụng trong nhân bản gen, PCR, giải trình tự DNA, phát hiện SNP, chẩn đoán phân tử, v.v. Taq polymerase là một loại DNA polymerase có thể chịu được nhiệt độ cao và có sẵn để tổng hợp DNA mà không bị suy thoái.
Sự khác biệt giữa Taq Polymerase và DNA Polymerase là gì?
Taq Polymerase và DNA Polymerase |
|
| Taq DNA polymerase là một loại enzyme tạo ra DNA. Nó là một loại enzim có thể điều chỉnh nhiệt được tìm thấy trong chất ưa nhiệt | DNA polymerase là một loại enzyme hỗ trợ quá trình sao chép DNA và được tìm thấy trong cả sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn. |
| Suy thoái ở nhiệt độ cao | |
| Taq polymerase hoạt động ở nhiệt độ cao. | DNA polymerase phân huỷ ở nhiệt độ cao làm biến tính protein. |
| Sử dụng | |
| Điều này được sử dụng rộng rãi trong PCR | Taq polymerase thay thế DNA polymerase từ coli ban đầu được sử dụng trong PCR. |
Tóm tắt - Taq Polymerase vs DNA Polymerase
DNA polymerase là các enzyme tổng hợp DNA từ deoxynucleotide (khối cấu tạo của DNA) khi có sẵn khuôn mẫu và đoạn mồi. DNA polymerase được yêu cầu để nhân đôi DNA của tế bào và truyền vào các tế bào con giống hệt nhau trong quá trình phân chia tế bào. DNA polymerase thêm nucleotide mới vào đầu 3’của đoạn mồi và kéo dài quá trình tổng hợp sợi DNA mới thành chiều 5’ đến 3’. Taq DNA polymerase là một trong những enzyme DNA polymerase rất hữu ích trong phương pháp khuếch đại DNA của phản ứng chuỗi polymerase (PCR). E. coli DNA polymerase 1 đã được sử dụng sớm hơn cho PCR, nhưng Taq polymerase thương mại đã thay thế nó do tính đặc hiệu cao khi gắn mồi ở nhiệt độ cao và tạo ra sản phẩm mong muốn cao hơn với ít sản phẩm khuếch đại không đặc hiệu hơn. Đây là sự khác biệt giữa Taq Polymerase và DNA Polymerase.
