Kľúčový rozdiel – Phusion vs Taq Polymerase
DNA polymerázy sú široko používané enzýmy v technikách molekulárnej biológie a sú tiež prirodzene prítomné vo všetkých organizmoch, ktoré podliehajú replikácii DNA. Sú to kľúčové polymerizačné enzýmy, ktoré sa podieľajú na replikácii. DNA polymeráza je schopná pridať nukleotidy na voľný 3' koniec reťazca DNA, čím spôsobí predĺženie nového reťazca. V súčasnosti je v dôsledku vývoja molekulárnej biológie v diagnostike chorôb a priemyselných aplikáciách dôležité vyrábať polymerázy s rôznymi prospešnými vlastnosťami. To zvyšuje presnosť metódy a robí z nej rýchlejšiu techniku. Phusion a Taq polymeráza sú dva komerčne vyrábané termostabilné polymerázové enzýmy, ktoré sa používajú v špeciálnych molekulárnych aplikáciách. Phusion je DNA polymeráza izolovaná z Pyrococcus furiosus a používa sa hlavne pri klonovacích experimentoch na zvýšenie vernosti. Taq DNA polymeráza je štandardná DNA polymeráza používaná v polymerázovej reťazovej reakcii (PCR) a je izolovaná z termostabilnej baktérie; Thermus aquaticus. Kľúčovým rozdielom medzi týmito dvoma enzýmami je zdrojový mikroorganizmus. Phusion je izolovaný z extrémofilu, Pyrococcus furiosus, zatiaľ čo polymeráza Taq je izolovaná z termofila, Thermus aquaticus.
Čo je Phusion?
Phusion DNA polymeráza je nová polymeráza, ktorá sa vyrába izoláciou enzýmu z Pyrococcus furiosus, čo je extrémofilná Archaea. Tieto mikróby sa zdržiavajú v podmienkach extrémne vysokých teplôt, čím sa polymeráza stáva vysoko tepelne stabilnou polymerázou. Fúzna polymeráza sa používa na dosiahnutie extrémnej vernosti oproti bežnej termostabilnej polymeráze; Taq polymeráza. Fúzna polymeráza je schopná amplifikovať dlhé templáty až do 7,5 kb genómovej DNA. Optimálna polymerizačná kapacita Phusion polymerázy je 720 C. Phusion sa tiež používa v klonovacích produktoch na sekvenovanie, analýzu expresie a analýzu mutácií.
Phusion DNA polymeráza má 3' – 5' exonukleázovú aktivitu. To umožňuje korektúru novo syntetizovaného vlákna po syntéze. Preto sa nukleotidové nezhody dajú ľahko opraviť. Má teda menšiu chybovosť. Celkové výhody Phusion polymerázy sú:
- Extrémna vernosť
- Vysoká rýchlosť a skrátený čas predĺženia
- Robustné reakcie a vyžaduje minimálnu optimalizáciu
- Vysoký výnos
Obrázok 01: Phusion
Hlavnou nevýhodou Phusion polymerázy je, že je inhibovaná v prítomnosti deoxyuridíntrifosfátu (dUTP). Keď sa dUTP nahromadia v reakčnej zmesi, môže to inhibovať pôsobenie Phusion polymerázy. Tomuto sa zabráni tak, že sa na reakčnú zmes pred pridaním enzýmu pôsobí dUTPázou. V súčasnosti sa namiesto Phusion polymerázy ako liek na tento problém používa variant Phusion polymerázy odolný voči dUTP známy ako Pfu Turbo.
Čo je Taq polymeráza?
Vynález DNA polymerázy Taq spôsobil revolúciu v oblasti molekulárnej biológie. Vyriešil veľký problém v amplifikácii DNA. Taq DNA polymeráza je tepelne stabilný polymerázový enzým extrahovaný a izolovaný z termofilnej baktérie Thermus aquaticus. Objav týchto enzýmov vedie k rozvoju PCR. Tento enzým umožnil použitie polymerázovej reťazovej reakcie pri amplifikácii DNA namiesto konvenčných namáhavých klonovacích techník. PCR sa teraz používa v molekulárnej diagnostike, poľnohospodárstve a priemysle s mnohými novými variáciami pridaných k technike.
Obrázok 02: Taq Polymerase
Taq DNA polymeráza funguje pri optimálnom teplotnom rozsahu medzi 720C – 800C. Taq DNA polymeráza vyžaduje kofaktor; horčík pre svoju funkciu. Taq polymeráza nemá 3' – 5' korekčnú schopnosť, preto je chybovosť Taq DNA polymerázy vysoká v porovnaní s viacerými novšími typmi DNA polymeráz, ako je Phusion polymeráza atď. Ale popularita Taq DNA polymerázy zostáva rovnaké vo svete vedy vďaka pohodliu a flexibilite enzýmu.
Aké sú podobnosti medzi Phusion a Taq polymerázou?
- Enzýmy Phusion aj Taq polymeráza sú polymerizujúce enzýmy, ktoré sú schopné pridávať nukleotidy na 3' voľný koniec reťazca DNA.
- Polymerázy Phusion aj Taq vyžadujú na spustenie polymerizácie sekvenciu primérov.
- Polymerázy Phusion aj Taq sú tepelne stabilné.
- Phusion aj Taq polymerázy sa používajú v mechanizmoch PCR na amplifikáciu DNA.
- Pri pridávaní polymerázy do reakčnej zmesi sa polymerázy Phusion aj Taq pridávajú ako posledné, aby sa zabezpečila účinnosť enzýmu.
- Phusion aj Taq polymerázy sú komerčne syntetizované na experimentálne účely molekulárnej biológie.
- Phusion aj Taq polymerázy vyžadujú na dokončenie svojej funkcie kofaktor.
Aký je rozdiel medzi Phusion a Taq polymerázou?
Phusion vs Taq Polymerase |
|
| Phusion je DNA polymeráza izolovaná z Pyrococcus furiosus a používa sa hlavne pri klonovacích experimentoch na zvýšenie vernosti. | Taq DNA polymeráza je štandardná DNA polymeráza používaná v polymerázovej reťazovej reakcii (PCR) a je izolovaná z termostabilnej baktérie Thermus aquaticus. |
| Zdrojový organizmus | |
| Phusion sa získava z extrémofilných archaea – Pyrococcus furiosus. | Tieto literárne diela siahajú od obdobia kolonizácie po obdobie dekolonizácie. |
| Schopnosť korektúry | |
| 3' – 5' schopnosť čítať v Phusion. | 3' – 5' schopnosť kontroly čítania chýba v Taq polymeráze. |
| Vernosť | |
| S Phusion je zaručená vysoká vernosť. | Taq polymeráza vykazuje nízku vernosť. |
| Zosilnenie | |
| Phusion je schopný amplifikovať dlhé fragmenty DNA. | Taq polymeráza je schopná amplifikovať oveľa kratšie fragmenty DNA. |
| dUTP otrava | |
| Funkcia je inhibovaná akumuláciou nepárne. | Taq polymeráza nie je inhibovaná dUPT. |
Zhrnutie – Phusion vs Taq polymeráza
Phusion a Taq DNA polymeráza sú dve tepelne stabilné polymerázy, ktoré sa používajú v technikách PCR. Phusion je polymeráza izolovaná z extrémofilu, Pyrococcus furiosus, zatiaľ čo Taq je izolovaný z termostabilných baktérií Thermus aquaticus. Objav Taq DNA polymerázy vedie k vynálezu PCR. Phusion má mnoho výhod oproti Taq, vďaka čomu je Phusion lepšou voľbou pri výrobe vysoko vernej DNA. Avšak Taq polymeráza sa stále používa ako štandardný polymerázový enzým v PCR. Toto je rozdiel medzi Phusion a Taq polymerázou.
