Verschil tussen DNA-polymerase 1 2 en 3

Belangrijkste verschil - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3
 

DNA-polymerase is een speciale clade van enzymen die betrokken zijn bij DNA-replicatie van levende organismen. Genetische informatie wordt doorgegeven van de ene generatie naar de volgende generatie vanwege de aanwezigheid van dit enzym. Er zijn verschillende vormen van DNA-polymerase-enzym gevonden in eukaryoten en prokaryoten. DNA-polymerase 1, 2 en 3 worden alleen aangetroffen in prokaryotische organismen en ze spelen verschillende rollen in DNA-replicatie. Het belangrijkste verschil tussen DNA-polymerase 1 2 en 3 hangt voornamelijk af van de primaire functie van elk enzym. DNA-polymerase 3 is het belangrijkste enzym dat de DNA-synthese katalyseert, terwijl DNA-polymerase 1 en 2 betrokken zijn bij DNA-reparatie en proeflezen..

INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is DNA-polymerase
3. Wat is DNA-polymerase 1
4. Wat is DNA Polymerase 2
5. Wat is DNA Polymerase 3
6. Vergelijking zij aan zij - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3
7. Samenvatting

Wat is DNA-polymerase?

DNA-duplicatie is een must voor het doorgeven van genetische informatie van ouder naar nageslacht. Dit wordt mogelijk gemaakt door een speciaal enzym genaamd DNA-polymerase. DNA-polymerase kan worden gedefinieerd als een alomtegenwoordig enzym dat de synthese van DNA dat complementair is aan het bestaande DNA in levende cellen katalyseert. Het werd voor het eerst ontdekt in E coli door Arthur Kornberg in 1955. DNA-replicatie en -onderhoud worden hoofdzakelijk bepaald door DNA-polymerasen in de cel. De ontdekking van DNA-polymerasen hielp veel technieken van de moleculaire biologie. Het is het enzym dat nodig is om nieuwe DNA-strengen te synthetiseren die lijken op het oorspronkelijke DNA van de organismen uit nucleotiden tijdens vele moleculaire biologische technieken, waaronder PCR, genklonen, gensequencing, ziektediagnose, gentherapie, polymorfisme-analyse, enz..

DNA-polymerasen bestaan ​​in meerdere vormen die verschillen van vorm en grootte. Ze behoren tot verschillende families: A, B, C, D, X, Y en RT. Prokaryote DNA-polymerasen zijn gegroepeerd in vijf verschillende categorieën, namelijk DNA-polymerase 1, DNA-polymerase 2, DNA-polymerase 3, DNA-polymerase 4 en DNA-polymerase 5. Eukaryote organismen hebben ongeveer vijftien verschillende DNA-polymerasen, namelijk polymerase β, λ, σ, μ, α , δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ en ν.

Figuur 01: DNA-polymerase

Bij het synthetiseren van nieuw DNA door DNA-polymerase begint het vanaf het 3'-uiteinde en stuurt de synthese naar het 5'-uiteinde door nucleotiden tegelijk toe te voegen, complementair aan het matrijs-DNA. DNA-polymerase heeft een reeds bestaande 3'-OH-groep nodig om de ketensynthese te initiëren en wordt vergemakkelijkt door het kleine DNA- of RNA-fragment dat de primer wordt genoemd. DNA-polymerase leest het matrijs-DNA en beweegt van het 3'-uiteinde naar het 5'-uiteinde, waardoor een nieuwe 5'-3'-DNA-streng wordt gemaakt.

Wat is DNA-polymerase 1?

DNA-polymerase 1 (Pol 1) is een enzym dat wordt aangetroffen in prokaryoten en dat helpt bij de replicatie van bacteriële DNA's. Het is het eerste type DNA-polymerase ontdekt door Arthur Kornberg in 1956. Dit enzym is aanwezig in alle prokaryote organismen. Pol 1 wordt gecodeerd door het gen polA en is samengesteld uit 928 aminozuren. Het heeft een 5 'naar 3' exonuclease-activiteit; het is dus populair als een DNA-reparerend enzym in plaats van een DNA-replicerend enzym. Het heeft ook het vermogen om meerdere polymerisaties te katalyseren voorafgaand aan het vrijmaken van het matrijs-DNA en het verbinden van Okazaki-fragmenten door nieuw DNA te vullen en RNA-primers te verwijderen..

Pol 1 geïsoleerd van E coli werd op grote schaal gebruikt in moleculaire toepassingen. Toen Taq Polymerase eenmaal was ontdekt, verving het echter de E Coli Pol 1 in PCR-technologie. Taq-polymerase is een soort thermostabiel DNA-polymerase dat behoort tot Pol 1.

Figuur 02: DNA-polymerase 1

Wat is DNA Polymerase 2?

DNA-polymerase 2 (Pol 2) is een prokaryotisch enzym dat de DNA-replicatie katalyseert. Het behoort tot de polymerase B-familie en wordt gecodeerd door het gen polB. Het werd voor het eerst ontdekt uit E coli door Thomas Kornberg in 1970. Pol 2 is een globulair eiwit dat is samengesteld uit 783 aminozuren. Het heeft zowel 3 'tot 5' exonuclease-activiteit en 5 'tot 3' polymerase-activiteit. Het interageert met DNA-polymerase 3-enzymen om de betrouwbaarheid en processiviteit van DNA-replicatie te behouden. Pol 2 heeft ook de mogelijkheid om het nieuw gesynthetiseerde DNA te corrigeren op nauwkeurigheid.

Figuur 03: DNA-polymerase 2

Wat is DNA Polymerase 3?

DNA-polymerase 3 (Pol 3) is het belangrijkste enzym dat de DNA-replicatie in prokaryoten katalyseert. Het behoort tot de familie C-polymerase en wordt gecodeerd door het gen Polc. Het werd ontdekt door Thomas Kornberg in 1970. Pol 3 is een component van de replicatievork en kan 1000 nucleotiden per seconde toevoegen aan de nieuw polymeriserende DNA-streng.

Pol 3 is een holoenzym dat bestaat uit tien verschillende eiwitten en heeft drie functionele moleculen, namelijk α, ε en θ. Drie functionele moleculen van Pol 3 zijn afzonderlijk verantwoordelijk voor drie werkingen van het enzym. De a-subeenheid beheert de polymerisatie van DNA, terwijl de e de exonuclease-proofreading-activiteit van het pol3-enzym beheert. De θ subeenheid helpt de ε-subeenheid voor proeflezen.

Figuur 04: Subeenheden van DNA-polymerase 3

Wat is het verschil tussen DNA Polymerase 1 en 2 en 3?

DNA-polymerase 1 tegen 2 vs 3
Polymerase 1	Polymerase 1 is samengesteld uit 928 aminozuren.
Polymerase 2	Polymerase 2 is samengesteld uit 783 aminozuren.
Polymerase 3	Polymerase 3 is een holoenzym dat bestaat uit tien eiwitten die zijn gerangschikt in drie functionele subeenheden.
Familie
Polymerase 1	Polymerase 1 behoort tot polymerasefamilie A.
Polymerase 2	Polymerase 2 behoort tot polymerasefamilie B.
Polymerase 3	Polymerase 3 behoort tot polymerasefamilie C.
Hoofdfunctie
Polymerase 1	Dit is verantwoordelijk voor de DNA-reparatie en het verwijderen van RNA-primers.
Polymerase 2	Dit is verantwoordelijk voor het proeflezen, de getrouwheid en de verwerkbaarheid van nieuw gevormd DNA
Polymerase 3	Dit is verantwoordelijk voor DNA-polymerisatie

Samenvatting - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3

DNA-polymerase is een belangrijke enzymklasse die in alle levende organismen wordt aangetroffen. De belangrijkste functie van DNA-polymerase is DNA-replicatie. Het is in staat om nucleotiden te assembleren en nieuw complementair DNA voor bestaand DNA te synthetiseren. Dit enzym bestaat in verschillende vormen, variërend van vorm en grootte. DNA-polymerase 1, 2 en 3 zijn prokaryote DNA-polymerasen die betrokken zijn bij DNA-replicatie. Pol 1 katalyseert het repareren van DNA-beschadigingen. Pol 2 katalyseert de betrouwbaarheid en processiviteit van DNA-replicatie. Pol 3 katalyseert de DNA-polymerisatie van 5 'naar 3'.

Referentie:
1. Lehman, I. R. "Discovery of DNA Polymerase." Journal of Biological Chemistry. N.p., 12 september 2003. Web. 6 maart 2017
2. Gardner, Andrew F. en Zvi Kelman. "DNA-polymerasen in de biotechnologie." Grenzen. Grenzen, 13 nov. 2014. Web. 6 maart 2017
3. Garcia-Diaz, Miguel en Katarzyna Bebenek. "Meerdere functies van DNA-polymerasen." Kritieke beoordelingen in plantenwetenschappen. U.S. National Library of Medicine, maart 2007. Web. 6 maart 2017

Afbeelding met dank aan:
1. "DNA-polymerase" Di Yikrazuul - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "PolymeraseDomains" door (onbekend) "Molecule van de maand", maart 2000 - Eiwitgegevensbank (publiek domein) via Commons Wikimedia
3. "Pol2-structuur (gebaseerd op 35KM)" door Sbandeka - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
4. "DNA-polymerase III (met subeenheden)" door Alepopoli - eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia