Kľúčový rozdiel - DNA polymeráza 1 proti 2 proti 3
DNA polymeráza je špeciálna skupina enzýmov, ktoré sa podieľajú na replikácii DNA živých organizmov. Genetické informácie sa prenášajú z jednej generácie na ďalšiu generáciu v dôsledku prítomnosti tohto enzýmu. U eukaryotov a prokaryotov sa vyskytujú rôzne formy enzýmu DNA polymerázy. DNA polymeráza 1, 2 a 3 sa nachádzajú iba v prokaryotických organizmoch a pri replikácii DNA hrajú rôzne úlohy. Kľúčový rozdiel medzi DNA polymerázou 1 2 a 3 spočíva hlavne v primárnej funkcii každého enzýmu. DNA polymeráza 3 je hlavný enzým, ktorý katalyzuje syntézu DNA, zatiaľ čo DNA polymeráza 1 a 2 sa podieľajú na oprave a korektúre DNA.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to DNA polymeráza
3. Čo je to DNA polymeráza 1
4. Čo je to DNA polymeráza 2
5. Čo je to DNA polymeráza 3
6. Porovnanie vedľa seba - DNA polymeráza 1 vs 2 proti 3
7. Zhrnutie
Čo je to DNA polymeráza?
Na prenos genetickej informácie z rodiča na potomka je nevyhnutná duplikácia DNA. To je uľahčené špeciálnym enzýmom nazývaným DNA polymeráza. DNA polymerázu možno definovať ako všadeprítomný enzým, ktorý katalyzuje syntézu DNA komplementárne k existujúcej DNA v živých bunkách. Prvýkrát ho objavil v E. coli Arthur Kornberg v roku 1955. Replikácia a údržba DNA sú riadené hlavne DNA polymerázami v bunke. Objav DNA polymeráz pomohol mnohým technikám molekulárnej biológie. Je to enzým potrebný na syntézu nových vlákien DNA podobných pôvodnej DNA organizmov z nukleotidov počas mnohých molekulárno-biologických techník vrátane PCR, klonovania génov, sekvenovania génov, diagnostiky chorôb, génovej terapie, analýzy polymorfizmu atď.
DNA polymerázy existujú v mnohých formách, ktoré sa líšia tvarom a veľkosťou. Patria do niekoľkých rodín: A, B, C, D, X, Y a RT. Prokaryotické DNA polymerázy sú rozdelené do piatich rôznych kategórií, konkrétne DNA polymeráza 1, DNA polymeráza 2, DNA polymeráza 3, DNA polymeráza 4 a DNA polymeráza 5. Eukaryotické organizmy majú približne pätnásť rôznych DNA polymeráz, konkrétne polymerázu β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Revl, ζ, γ, θ a ν.
Obrázok 01: DNA polymeráza
Pri syntéze novej DNA pomocou DNA polymerázy začína od 3 'konca a smeruje syntézu smerom k 5' koncu pridávaním nukleotidov súčasne, komplementárnych k templátovej DNA. DNA polymeráza potrebuje na iniciáciu reťazovej syntézy už existujúcu 3 'OH skupinu a je uľahčená malým fragmentom DNA alebo RNA nazývaným primer. DNA polymeráza číta templátovú DNA a pohybuje sa od 3 'konca k 5' koncu a vytvára nový reťazec 5'-3 'DNA.
Čo je to DNA polymeráza 1?
DNA polymeráza 1 (Pol 1) je enzým nachádzajúci sa v prokaryotoch, ktorý pomáha pri replikácii bakteriálnej DNA. Je to prvý typ DNA polymerázy objavený Arthurom Kornbergom v roku 1956. Tento enzým je prítomný vo všetkých prokaryotických organizmoch. Pol 1 je kódovaný génom polA a je zložený z 928 aminokyselín. Má 5 'až 3' exonukleázovú aktivitu; je preto populárny skôr ako enzým opravujúci DNA než ako enzým replikujúci DNA. Má tiež schopnosť katalyzovať viac polymerizácií pred uvoľnením templátovej DNA a spojením fragmentov Okazaki dohromady naplnením novej DNA a odstránením RNA primérov.
Pol 1 izolovaný z E Coli sa hojne používal v molekulárnych aplikáciách. Akonáhle však bola Taq polymeráza objavená, nahradila v technológii PCR E Coli Pol 1. Taq polymeráza je druh termostabilnej DNA polymerázy patriacej do Pol 1.
Obrázok 02: DNA polymeráza 1
Čo je to DNA polymeráza 2?
DNA polymeráza 2 (Pol 2) je prokaryotický enzým, ktorý katalyzuje replikáciu DNA. Patrí do rodiny polymeráz B a je kódovaný génom polB. Prvýkrát ho objavil z E. Coli Thomas Kornberg v roku 1970. Pol 2 je globulárny proteín zložený zo 783 aminokyselín. Má ako 3 'až 5' exonukleázovú aktivitu, tak 5 'až 3' polymerázovú aktivitu. Interaguje s enzýmami DNA polymerázy 3, aby udržala vernosť a procesivitu replikácie DNA. Pol 2 má tiež schopnosť korigovať presnosť novo syntetizovanej DNA.
Obrázok 03: DNA polymeráza 2
Čo je to DNA polymeráza 3?
DNA polymeráza 3 (Pol 3) je hlavný enzým, ktorý katalyzuje replikáciu DNA u prokaryotov. Patrí do rodiny C polymerázy a je kódovaný génom polC. Bol objavený Thomasom Kornbergom v roku 1970. Pol 3 je súčasťou replikačnej vidlice a môže pridať k novo polymerizujúcemu vláknu DNA 1000 nukleotidov za sekundu.
Pol 3 je holoenzým zložený z desiatich odlišných proteínov a má tri funkčné molekuly, a to α, ε a θ. Tri funkčné molekuly Pol 3 sú osobitne zodpovedné za tri pôsobenia enzýmu. Podjednotka a riadi polymerizáciu DNA, zatiaľ čo e riadi aktivitu koronácie exonukleázy enzýmu pol3. Podjednotka θ pomáha podjednotke ε pri korektúrach.
Obrázok 04: Podjednotky DNA polymerázy 3
Aký je rozdiel medzi DNA polymerázou 1 a 2 a 3?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
DNA polymeráza 1 vs 2 vs 3 |
|
| Polymeráza 1 | Polymeráza 1 je zložená z 928 aminokyselín. |
| Polymeráza 2 | Polymeráza 2 je zložená zo 783 aminokyselín. |
| Polymeráza 3 | Polymeráza 3 je holoenzým zložený z desiatich proteínov usporiadaných do troch funkčných podjednotiek. |
| Rodina | |
| Polymeráza 1 | Polymeráza 1 patrí do rodiny polymeráz A. |
| Polymeráza 2 | Polymeráza 2 patrí do rodiny polymeráz B. |
| Polymeráza 3 | Polymeráza 3 patrí do rodiny polymeráz C. |
| Hlavná funkcia | |
| Polymeráza 1 | To je zodpovedné za opravu DNA a odstránenie RNA primérov. |
| Polymeráza 2 | Je zodpovedný za korektúry, vernosť a procesivitu novovzniknutej DNA |
| Polymeráza 3 | To je zodpovedné za polymerizáciu DNA |
Zhrnutie - DNA polymeráza 1 vs 2 vs 3
DNA polymeráza je dôležitá trieda enzýmov, ktorá sa nachádza vo všetkých živých organizmoch. Hlavnou funkciou DNA polymerázy je replikácia DNA. Je schopný zhromažďovať nukleotidy a syntetizovať novú komplementárnu DNA pre existujúcu DNA. Tento enzým existuje v rôznych formách, ktoré sa líšia tvarom a veľkosťou. DNA polymeráza 1, 2 a 3 sú prokaryotické DNA polymerázy zapojené do replikácie DNA. Pol 1 katalyzuje nápravu poškodení DNA. Pol 2 katalyzuje vernosť a procesivitu replikácie DNA. Pol 3 katalyzuje polymerizáciu 5 'až 3' DNA.
