Ключевая разница - ДНК-лигаза T4 и T7
ДНК-лигаза является важным ферментом, используемым в методах молекулярной биологии. Он действует как молекулярный клей для соединения нуклеотидов путем образования фосфодиэфирных связей между нуклеотидами. Фосфодиэфирные связи образуются между 3'-гидроксильным концом сахарной части и 5'-концом фосфатной группы. ДНК-лигаза имеет жизненно важное значение в процессе репликации для присоединения фрагментов Оказаки отстающей цепи, а также во время механизмов репарации ДНК и экспериментов по клонированию in vitro для присоединения интересующего гена к геному вектора. В настоящее время молекулярными биологами используются две основные ДНК-лигазы: ДНК-лигазы Т4 и Т7. ДНК-лигаза Т4 является одним из первых ферментов, выделенных из бактериофага Т4. ДНК-лигаза Т7, представляющая собой белок меньшего размера, представляет собой фермент, выделенный из бактериофага Т7. В этом ключевое различие между ДНК-лигазами T4 и T7.
Каково действие ДНК-лигазы?
Лигирование ДНК происходит в ходе трехэтапной реакции. Первый этап представляет собой нуклеофильную атаку на альфа-фосфор АТФ с образованием ковалентного промежуточного соединения фермент-аденилат, в котором АМФ связан с концевым азотом боковой цепи лизина. На втором этапе происходит нуклеофильная атака фосфора фермента-аденилата ДНК-субстратом с 5'-фосфатным окончанием, высвобождающим лизин и образующим ДНК-аденилат. На заключительном этапе ДНК-аденилат подвергается атаке со стороны 3'-ОН другой цепи ДНК, высвобождая АМФ и соединяя полинуклеотиды.
Что такое ДНК-лигаза Т4?
Лигаза T4 была первой лигазой, которая была выделена и идентифицирована Мезельсоном, Вейглом и Келленбергером, а также первой в истории коммерческой лигазой. ДНК-лигаза Т4 представляет собой АТФ-зависимый фермент, который катализирует образование фосфодиэфирной связи. Он представляет собой одну полипептидную цепь из 487 аминокислотных остатков и имеет молекулярную массу около 77 кДа. Оптимальный рН для его активности находится в диапазоне 7,5 – 8..
Рисунок 01: ДНК-лигаза Т4
T4 ДНК-лигаза, как следует из ее названия, присутствует в бактериофаге T4 и была выделена, когда фаг продуцировал фермент при инфицировании E. coli. Фермент лигирует двухцепочечные дуплексы ДНК с тупыми концами, причем связываемые фрагменты должны находиться в непосредственной близости друг от друга.
Что такое ДНК-лигаза Т7?
Лигаза T7 представляет собой белок с молекулярной массой 41 кДа, продуцируемый бактериофагом T7, и выделяется путем инфицирования клеток E. coli. Основная функция лигазы Т7 заключается в лигировании дуплексов ДНК через фосфодиэфирные связи и соединении близлежащих фрагментов ДНК во время экспериментов по клонированию. Оптимальный рН для ДНК-лигазы Т7 находится в диапазоне 7,0 – 7,2. Лигаза Т7 является АТФ-зависимой. ДНК-лигазы T7 также способны отжигать гибриды ДНК и РНК, вызывая аномальные конформации во время транскрипции; однако это явление все еще изучается в исследованиях in vitro.
Каковы сходства между лигазой ДНК T4 и T7?
- Т4 и Т7 ДНК-лигаза участвуют в реакции лигирования путем отжига дуплексов ДНК посредством образования фосфодиэфирной связи между 3'-ОН-концом и 5'-фосфатным концом фрагмента ДНК.
- Оба фермента лигируют дуплексы ДНК с тупыми концами, которые находятся в непосредственной близости друг от друга.
- Оба фермента зависят от АТФ.
- Эти ферменты выделяют путем заражения клеток кишечной палочки определенным бактериофагом.
- Применения обоих ферментов включают:
- Молекулярное клонирование – лигирование интересующего гена в вектор
- Репарация ДНК – восстановление двухцепочечных ниш
- Репликация ДНК in vitro
- Лигазная цепная реакция
В чем разница между ДНК-лигазой Т4 и Т7?
Т4 против ДНК-лигазы Т7 |
|
| Т4 ДНК-лигаза Тип ДНК-лигазы, выделенный из бактериофага Т4 и участвующий в лигировании соседних фрагментов ДНК посредством образования фосфодиэфирной связи. | Т7 ДНК-лигаза Тип ДНК-лигазы, выделенной из бактериофага Т7 и участвующей в лигировании соседних фрагментов ДНК посредством образования фосфодиэфирной связи. |
| Размер белка | |
| Размер ДНК-лигазы Т4 составляет 77 кДа – больше по сравнению с ДНК-лигазой Т7. | Размер ДНК-лигазы Т7 составляет 41 кДа. |
| Оптимальный pH | |
| Диапазон pH, при котором работает ДНК-лигаза Т4, составляет 7,5 – 8,0. | Диапазон pH, при котором работает ДНК-лигаза Т7, составляет 7,0 – 7,2. |
Резюме – ДНК-лигаза Т4 и Т7
ДНК-лигазы представляют собой важный класс ферментов, участвующих в молекулярном клонировании для получения молекул рекомбинантной ДНК, содержащих интересующий ген. Реакция лигирования является реакцией с использованием энергии, и в настоящее время проводятся новые исследования для повышения точности путем модулирования доступных лигаз. ДНК-лигазы T4 и T7 представляют собой два типа важных ферментов ДНК-лигазы, используемых в молекулярно-биологических методах. ДНК-лигаза T7 также является результатом исследований, основанных на первичной лигазе, выделенной из T4-инфицированных E. coli. T7 изображается более эффективным и точным в выполнении своей функции из-за его меньшего размера. В этом разница между лигазой Т4 и Т7.
Загрузить PDF-версию ДНК-лигазы Т4 и Т7
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечаниями к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между лигазой Т4 и Т7.
