Ключевая разница - ДНК-лигаза и ДНК-полимераза
ДНК-лигаза и ДНК-полимераза являются важными ферментами, участвующими в репликации ДНК и механизмах репарации ДНК организмов. ДНК-лигаза отвечает за соединение фрагментов ДНК, катализируя образование фосфодиэфирных связей между нуклеотидами. ДНК-полимераза отвечает за синтез ДНК из ее строительных блоков (нуклеотидов) с использованием ДНК-матрицы. В этом ключевое различие между ДНК-лигазой и ДНК-полимеразой.
Что такое ДНК-лигаза?
ДНК-лигаза – фермент, который катализирует образование фосфодиэфирной связи между 3’-ОН и 5’-PO4 группами нуклеотидов и облегчает соединение фрагментов ДНК. Он также известен как молекулярный сшиватель. Эта способность позволяет заполнять пробелы или разрывы ДНК и соединять фрагменты Оказаки, образующиеся во время репликации ДНК. ДНК-лигазы очень полезны в технологии рекомбинантной ДНК для производства молекул рекомбинантной ДНК. ДНК-лигаза соединяет интересующую ДНК с векторной ДНК. Следовательно, это важный фермент для организмов.
Фермент
ДНК-лигаза зависит от кофактора и ионов Mg2+ для своей функции. Есть два кофактора, которые помогают в ДНК-лигазах. NAD+ действует как кофактор для бактериальных ДНК-лигаз, в то время как АТФ часто действует как кофактор вирусных и эукариотических ДНК-лигаз. Действие эукариотической ДНК-лигазы завершается тремя основными этапами.
Шаг 01. ДНК-лигаза атакует молекулу АТФ и высвобождает пирофосфат (две фосфатные группы) и АМФ и образует промежуточное соединение лигаза-аденилат путем ковалентного связывания с полученным АМФ.
Шаг 02: Образовавшийся промежуточный фермент АМФ переносит АМФ на 5'-фосфат никеля и образует ДНК-аденилат (5'-фосфатный кислород цепи ДНК атакует фосфор лигазо-аденилатного промежуточного соединения).
Шаг 03: ДНК-лигаза катализирует атаку 3'-ОН никеля на ДНК-аденилат, чтобы соединить полинуклеотиды и высвободить AMP.
ДНК-лигазы обычно выделяют из бактериофага Т4 и широко используют в технологии рекомбинантной ДНК.
Рисунок 01: ДНК-лигаза при восстановлении разрывов
Что такое ДНК-полимераза?
ДНК-полимераза представляет собой повсеместно распространенный фермент, присутствующий во всех организмах, участвующих в синтезе ДНК и репликации генома. Генетическая информация передается от родителей к потомкам с помощью ДНК-полимераз. Он катализирует синтез новой ДНК, комплементарной существующей ДНК. ДНК-полимераза добавляет нуклеотиды (строительные блоки нуклеиновых кислот) к 3’-ОН группе последовательности праймера и продолжает формирование цепи в 5’-направлении. Большинство ДНК-полимераз обладают полимеразной активностью от 5’ до 3’ и экзонуклеазной активностью от 3’ до 5’ для корректуры.
Прокариотические ДНК-полимеразы подразделяются на пять основных групп. Эукариоты содержат по крайней мере 16 различных ДНК-полимераз. Все эти ДНК-полимеразы сгруппированы в семь семейств, а именно A, B, C, D, X, Y и RT (обратная транскриптаза).
Рисунок 02: Репликация ДНК, управляемая ДНК-полимеразой
В чем разница между ДНК-лигазой и ДНК-полимеразой?
ДНК-лигаза против ДНК-полимеразы |
|
| ДНК-лигаза представляет собой фермент, который катализирует образование фосфодиэфирных связей между нуклеотидами и соединяет фрагменты ДНК вместе. | ДНК-полимераза представляет собой фермент, который катализирует синтез ДНК с использованием нуклеотидов. |
| Роль в репликации ДНК | |
| ДНК-лигаза - дополнительный фермент репликации ДНК, который соединяет фрагменты Окадзаки. | ДНК-полимераза является основным ферментом репликации ДНК. |
| Требования | |
| Это зависит от ионов Mg2+ и АТФ/НАД+ кофакторов | Это зависит от матрицы, нуклеотидов, праймеров и Mg2+. |
| Функции | |
| ДНК-лигаза важна для рекомбинации ДНК, репарации ДНК и репликации ДНК. | ДНК-полимераза важна для репликации ДНК, восстановления ДНК и технологии рекомбинации ДНК. |
Резюме – ДНК-лигаза против ДНК-полимеразы
ДНК-лигаза – важный фермент, необходимый для соединения фрагментов ДНК фосфодиэфирными связями. ДНК-полимераза является основным ферментом, важным для синтеза новой ДНК. Ключевое различие между ДНК-лигазой и ДНК-полимеразой заключается в их функции. Однако оба фермента необходимы для восстановления ДНК, репликации ДНК и технологии рекомбинантной ДНК.
