Verschil tussen DNA-ligase en DNA-polymerase

Belangrijkste verschil - DNA Ligase versus DNA-polymerase
 

DNA-ligase en DNA-polymerase zijn belangrijke enzymen die betrokken zijn bij DNA-replicatie en DNA-herstelmechanismen van organismen. DNA-ligase is verantwoordelijk voor het samenvoegen van DNA-fragmenten door de vorming van fosfodiesterbindingen tussen nucleotiden te katalyseren. DNA-polymerase is verantwoordelijk voor de synthese van DNA van zijn bouwstenen (nucleotiden) met behulp van template-DNA. Dit is het belangrijkste verschil tussen DNA-ligase en DNA-polymerase.

INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is DNA Ligase
3. Wat is DNA-polymerase
4. Vergelijking zij aan zij - DNA Ligase versus DNA-polymerase
5. Samenvatting

Wat is DNA Ligase?

DNA-ligase is een enzym dat de vorming van fosfodiesterbinding tussen 3 '- OH en 5'-PO katalyseert₄ groepen van nucleotiden en vergemakkelijkt de verbinding van DNA-fragmenten. Het is ook bekend als een moleculaire hechter. Dit vermogen maakt het mogelijk om de gaten of de spleten van DNA te vullen en Okazaki-fragmenten te verbinden die tijdens DNA-replicatie zijn gevormd. DNA-ligasen zijn zeer bruikbaar in recombinant-DNA-technologie voor de productie van de recombinante DNA-moleculen. DNA-ligase verbindt DNA van interesse met vector-DNA. Daarom is het een belangrijk enzym voor organismen.

DNA-ligase-enzym is afhankelijk van een cofactor en Mg2⁺ ionen voor zijn functie. Er zijn twee co-factoren die helpen bij DNA-ligasen. NAD⁺ werkt als een cofactor voor bacteriële DNA-ligasen, terwijl ATP vaak werkt als een cofactor-virus en eukaryote DNA-ligasen. Eukaryote DNA-ligase-actie wordt voltooid via drie hoofdstappen.

Stap 01. DNA-ligase valt het ATP-molecuul aan en geeft pyrofosfaat (twee fosfaatgroepen) en AMP vrij en vormt ligase-adenylaat-tussenproduct door covalent te binden met resulterende AMP.

Stap 02: Gevormd enzym AMP-tussenproduct draagt ​​AMP over aan het 5'-fosfaat van de inkeping en vormt DNA - adenylaat (5'-fosfaatzuurstof van de DNA-streng valt de fosfor van ligase-adenylaat-tussenproduct aan).

Stap 03: DNA-ligase katalyseert aanval van de 3'-OH van de inkeping op DNA-adenylaat om zich aan te sluiten bij de polynucleotiden en maakt AMP vrij.

DNA-ligasen worden gewoonlijk geïsoleerd uit T4-bacteriofagen en op grote schaal gebruikt in recombinante DNA-technologie.

Figuur 01: DNA-ligase bij nickreparatie

Wat is DNA-polymerase?

DNA-polymerase is een alomtegenwoordig enzym dat aanwezig is in alle organismen die betrokken zijn bij DNA-synthese en genoomreplicatie. Genetische informatie gaat van ouder op afstammeling met behulp van DNA-polymerasen. Het katalyseert de synthese van nieuw complementair DNA voor het bestaande DNA. DNA-polymerase voegt nucleotiden (bouwstenen van nucleïnezuren) toe aan de 3'-OH-groep van de primersequentie en zet de strengvorming voort naar de 5'-richting. De meeste van de DNA-polymerasen hebben 5 'naar 3' polymeraseactiviteit en 3 'naar 5' exonuclease-activiteit voor proeflezen.

Prokaryote DNA-polymerasen worden beschreven onder vijf hoofdgroepen. Eukaryoten bevatten ten minste 16 verschillende DNA-polymerasen. Al deze DNA-polymerasen zijn gegroepeerd in zeven families, namelijk A, B, C, D, X, Y en RT (reverse transcriptase).

Figuur 02: DNA-polymerase-gestuurde DNA-replicatie

Wat is het verschil tussen DNA-ligase en DNA-polymerase?

DNA-ligase versus DNA-polymerase
DNA-ligase is een enzym dat de vorming van fosfodiesterbindingen tussen nucleotiden katalyseert en DNA-fragmenten aan elkaar verbindt.	DNA-polymerase is een enzym dat de synthese van DNA katalyseert met behulp van nucleotiden.
Rol in DNA-replicatie
DNA-ligase is een extra enzym in DNA-replicatie dat Okazaki-fragmenten verbindt.	DNA-polymerase is het belangrijkste enzym in DNA-replicatie.
Vereisten
Het hangt af van Mg2+ ionen en ATP / NAD+ co-factoren	Het hangt af van een sjabloon, nucleotiden, primers en Mg2+.
functies
DNA-ligase is belangrijk voor DNA-recombinatie, DNA-reparatie en DNA-replicatie.	DNA-polymerase is belangrijk voor DNA-replicatie, DNA-reparatie en DNA-recombinatietechnologie.

Samenvatting - DNA Ligase versus DNA-polymerase

DNA-ligase is een belangrijk enzym dat nodig is voor het verbinden van DNA-fragmenten door fosfodiësterbindingen. DNA-polymerase is het belangrijkste enzym dat belangrijk is voor de nieuwe DNA-synthese. Het belangrijkste verschil tussen DNA-ligase en DNA-polymerase is hun functie. Beide enzymen zijn echter essentieel voor DNA-herstel, DNA-replicatie en recombinante DNA-technologie.

Referentie:
Rossi, R., A. Montecucco, G. Ciarrocchi en G. Biamonti. "Functionele karakterisering van de T4 DNA-ligase: een nieuw inzicht in het werkingsmechanisme." Nucleic Acids Research. U.S. National Library of Medicine, 01 juni 1997. Web. 11 maart 2017
Martin, Ina V. en Stuart A. MacNeill. "ATP-afhankelijke DNA-ligasen." Genoombiologie. BioMed Central, 2002. Web. 11 maart 2017
Garcia-Diaz, Miguel en Katarzyna Bebenek. "Meerdere functies van DNA-polymerasen." Kritieke beoordelingen in plantenwetenschappen. U.S. National Library of Medicine, maart 2007. Web. 11 maart 2017

Afbeelding met dank aan:
1. "Ligase nick repair mecanism" door Jrmcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Phage T7-replicatiemachines" door Danykl - eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia