Kľúčový rozdiel - Taq polymeráza vs. DNA polymeráza
DNA polymeráza je enzým, ktorý zo svojich stavebných blokov (nukleotidov) vytvára novú DNA. U prokaryotov a eukaryotov sa nachádzajú rôzne typy DNA polymeráz. Duplikácia DNA je možná vďaka prítomnosti týchto špeciálnych enzýmov a genetická informácia sa prenáša na potomka pôsobením DNA polymeráz. Taq polymeráza je špeciálny typ DNA polymerázy, ktorá je termostabilná a je široko používaná v PCR. Taq polymeráza sa nachádza v termofilných baktériách a čistí sa in vitro replikáciou DNA. Kľúčovým rozdielom medzi Taq polymerázou a DNA polymerázou je to, že Taq polymeráza vydrží vysoké teploty bez denaturácie, zatiaľ čo iné DNA polymerázy denaturujú pri vysokých teplotách (pri teplotách degradujúcich bielkoviny).
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to Taq polymeráza
3. Čo je to DNA polymeráza
4. Porovnanie vedľa seba - Taq polymeráza vs. DNA polymeráza
5. Zhrnutie
Čo je to Taq polymeráza?
Taq polymeráza (Taq DNA polymeráza) je enzým používaný na syntézu DNA in vitro pomocou techniky PCR. Je produkovaný termofilnou baktériou zvanou Thermus aquaticus, ktorá žije v horúcich prameňoch a termálnych prieduchoch. Taq polymeráza je termostabilný enzým, ktorý sa za vysokých teplôt nerozkladá. Taq polymeráza bola purifikovaná prvýkrát a publikovaná v Chien et al. v roku 1976. Technika PCR sa uskutočňuje pomocou Taq polymerázy kvôli jej schopnosti tolerovať vysoké teploty a teplotné výkyvy počas PCR. Taq polymeráza katalyzuje syntézu DNA, ak existujú priméry, nukleotidy a jednovláknová templátová DNA. Enzým pozostáva z jediného polypeptidu s molekulovou hmotnosťou približne 94 kDa. Taq polymeráza vykazuje svoju optimálnu aktivitu pri 80 ° C a pri rozmedzí pH 7 - 8 za prítomnosti iónov horčíka. Má polymerázovú aj exonukleázovú aktivitu. Enzým je zložený z jediného polypeptidového reťazca a gén pre Taq polymerázu obsahuje vysoký obsah G a C (67,9%).
Termostabilná Taq polymeráza umožňuje uskutočňovanie PCR pri vysokých teplotách, ktoré zvyšujú špecificitu primérov a znižujú produkciu nežiaducich produktov PCR (diméry primérov). Taq polymeráza tiež eliminuje potrebu pridávania nových enzýmov do PCR reakcie po každom cykle PCR reakcie kvôli svojej schopnosti odolávať vysokým teplotám. Objav Taq polymerázy umožnil PCR uskutočňovať v jednej uzavretej skúmavke na relatívne jednoduchom prístroji. Vďaka týmto vlastnostiam Taq polymerázy sa PCR stáva populárnou rutinnou laboratórnou technikou v mnohých molekulárnych biologických analýzach týkajúcich sa analýzy DNA.
Taq polymeráza je široko používaná v molekulárno-biologických technikách a je tu potreba výroby Taq polymerázy vo veľkom meradle. Preto pomocou technológie rekombinantnej DNA a klonovania génov bol klonovaný gén, ktorý kódoval Taq DNA polymerázu, a exprimovaný v Escherichia coli. To výrazne uľahčilo produkciu rekombinantnej Taq polymerázy a znížilo cenu tohto enzýmu pre adekvátne použitie.
Obrázok 1: Taq polymeráza
Čo je to DNA polymeráza?
DNA polymeráza je enzým, ktorý katalyzuje syntézu DNA z nukleotidov. Je to najpresnejší enzým zodpovedný za duplikovanie genómov a odovzdávanie genetických informácií potomkom. Počas delenia buniek DNA polymeráza duplikuje všetku svoju DNA a odovzdá jednu kópiu každej dcérskej bunke. V roku 1955 bol Arthur Kornberg objavený DNA polymerázou v E. Coli. Funkcia DNA polymerázy závisí od niekoľkých požiadaviek; templátová DNA, ióny Mg + 2, všetky štyri typy deoxynukleotidov (dATP, dTTP, dCTP a d GTP) a krátka sekvencia RNA (primer). Syntéza DNA sa uskutočňuje v smere od 5 do 3 'pomocou DNA polymerázy.
DNA polymerázy možno rozdeliť do siedmich rôznych skupín: A, B, C, D, X, Y a RT (reverzná transkriptáza). Retrovírusy kódujú RT; neobvyklá DNA polymeráza, ktorá pre syntézu DNA potrebuje templát RNA. V prokaryotoch sa nachádza päť rôznych typov DNA polymeráz pre rôzne úlohy v replikácii DNA. DNA polymeráza 3 je zodpovedná za polymerizáciu nového vlákna DNA. DNA polymeráza 1 je zodpovedná za opravu a opravu DNA. DNA polymerázy 2, 4 a 5 sú zodpovedné za opravu a kontrolu DNA. U eukaryotov existuje 15 odlišných typov DNA polymeráz. Zahŕňajú päť hlavných rodín.
Obrázok 2: DNA polymeráza
DNA polymerázy sa používajú na klonovanie génov, PCR, sekvenovanie DNA, detekciu SNP, molekulárnu diagnostiku atď. Taq polymeráza je jeden druh DNA polymerázy, ktorá toleruje vysoké teploty a je dostupná pre syntézu DNA bez degradácie.
Aký je rozdiel medzi Taq polymerázou a DNA polymerázou?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Taq polymeráza vs DNA polymeráza |
|
| Taq DNA polymeráza je enzým, ktorý vytvára DNA. Je to termostabilný enzým, ktorý sa nachádza v termofiloch | DNA polymeráza je enzým, ktorý uľahčuje replikáciu DNA a nachádza sa v prokaryotických aj eukaryotických organizmoch. |
| Degradácia pri vysokých teplotách | |
| Taq polymeráza je aktívna pri vysokých teplotách. | DNA polymerázy sa degradujú pri denaturácii proteínov pri vysokých teplotách. |
| Použite | |
| Toto je široko používané v PCR | Taq polymeráza nahradila DNA polymerázu z coli pôvodne použitých pri PCR. |
Zhrnutie - Taq polymeráza vs. DNA polymeráza
DNA polymerázy sú enzýmy, ktoré syntetizujú DNA z deoxynukleotidov (stavebné bloky DNA), keď sú k dispozícii templát a priméry. DNA polymerázy sú potrebné na duplikovanie DNA buniek a prechod na identické dcérske bunky počas bunkového delenia. DNA polymerázy pridávajú nové nukleotidy na 3 'koniec priméra a predlžujú syntézu nových vlákien DNA do 5' až 3 'smeru. Taq DNA polymeráza je jedným z enzýmov DNA polymerázy, ktorý je veľmi užitočný pri metóde amplifikácie DNA pomocou polymerázovej reťazovej reakcie (PCR). DNA polymeráza 1 z E. coli bola použitá skôr pre PCR, ale komerčná Taq polymeráza ju nahradila kvôli svojej vysokej špecifickosti väzby priméru pri zvýšených teplotách a produkcii vyššieho výťažku požadovaného produktu s menej nešpecifickým produktom amplifikácie. To je rozdiel medzi Taq polymerázou a DNA polymerázou.
